JP2013213292A - Newsprint paper - Google Patents
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Landscapes
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
- Paper (AREA)
Abstract
Description
本発明は、新聞用紙に関する。 The present invention relates to newsprint.
近年、資源問題及び経費削減の観点から、新聞用紙等の印刷用紙は軽量化される傾向にある。このように、新聞用紙を軽量化した場合、白紙不透明度や印刷不透明度(以下、これら両不透明度を単に「不透明度」ともいう)が低下するという不都合を招来する。この対策として、種々の顔料を接着剤とともに紙表面に塗工することで不透明度を向上させる方法が提案されている(特許文献1〜5参照)。 In recent years, printing paper such as newsprint tends to be lightened from the viewpoint of resource problems and cost reduction. As described above, when the newspaper is lightened, there is a disadvantage that blank paper opacity and printing opacity (hereinafter, both opacity are also simply referred to as “opacity”) are reduced. As a countermeasure against this, there has been proposed a method for improving the opacity by applying various pigments to the paper surface together with an adhesive (see Patent Documents 1 to 5).
また、上記顔料として、古紙リサイクルの観点から、製紙スラッジを脱水及び熱処理して得られる再生粒子を新聞用紙の顔料として用いる方法が提案されている(特許文献6参照)。 Further, as a method for recycling the used paper, a method has been proposed in which recycled particles obtained by dewatering and heat-treating paper sludge are used as newspaper paper pigments from the viewpoint of recycling used paper (see Patent Document 6).
しかし、上記再生粒子は、古紙パルプを製造する古紙処理工程の脱墨工程で排出される脱墨フロスを主原料としているため、カオリンや含水珪酸マグネシウム等の金属化合物の含有量が多く、白色度や吸油量が不十分である。そのため、上記再生粒子を顔料として新聞用紙に塗工した場合、十分な白色度及び不透明度を有する新聞用紙が得られないおそれがある。 However, since the recycled particles are mainly made of deinked floss discharged in the deinking process of the used paper processing process for producing used paper pulp, the content of metal compounds such as kaolin and hydrous magnesium silicate is high. And the oil absorption is insufficient. Therefore, when the recycled particles are applied as a pigment to newsprint, there is a risk that newsprint having sufficient whiteness and opacity cannot be obtained.
本発明は、上記事情に基づいてなされたものであり、古紙の再利用に貢献すると共に、顔料として再生粒子を用いるにもかかわらず、高い白色度及び印刷不透明度を有し、インキ着肉性や表面強度等の印刷適性に優れる新聞用紙を提供することを目的とする。 The present invention has been made based on the above circumstances, contributes to the reuse of waste paper, and has high whiteness and printing opacity, despite the use of recycled particles as a pigment, and ink inking properties. An object of the present invention is to provide newsprint with excellent printability such as surface strength.
上記課題を解決するためになされた本発明は、
基紙を備え、この基紙の少なくとも片方の表層に顔料を含有する新聞用紙であって、
上記顔料が、製紙スラッジを脱水及び熱処理して得られる再生粒子を含み、
上記製紙スラッジの主原料が、新聞古紙パルプの製造工程において排出される脱墨フロスであり、
白色度が53.0%以上、印刷不透明度が90.5%以上であることを特徴とする。
The present invention made to solve the above problems
Newspaper comprising a base paper and containing a pigment on at least one surface layer of the base paper,
The pigment contains regenerated particles obtained by dewatering and heat-treating paper sludge,
The main raw material of the paper sludge is deinking floss discharged in the manufacturing process of used newspaper pulp,
The whiteness is 53.0% or more, and the printing opacity is 90.5% or more.
当該新聞用紙は、再生粒子の原料である製紙スラッジの主原料として新聞古紙パルプの製造工程において排出される脱墨フロス(以下、「新聞脱墨フロス」ともいう)を用いているため、炭酸カルシウムを多く含み、吸油量に優れる。その結果、当該新聞用紙は、印刷後のインキが速やかに乾燥するため、インキ着肉性に優れ、引きずり汚れを効果的に防止することができる。また、当該新聞用紙は、吸油量に優れているため、従来よりも顔料の添加量を減らすことができ、これにより新聞用紙の軽量化を促進することができる。また、従来よりも顔料の添加量を減らすことができることにより、顔料の脱落防止を目的とする水溶性接着剤の使用量を減らすことができ、その結果、表面サイズ剤の含有率を相対的に向上することができるため、表面サイズ剤の性能をより発揮させることができ、紙表面が水を吸い過ぎることにより生じる印刷開始時の整面の遅延を改善することができる。また、当該新聞用紙は、白色度が53.0%以上であり、印刷不透明度が90.5%以上であるため、新聞用紙として好適に用いることができる。 The newsprint uses deinking floss (hereinafter also referred to as “newspaper deinking floss”) discharged in the production process of used newspaper pulp as the main raw material for papermaking sludge, which is a raw material for recycled particles. Contains a lot of oil and has excellent oil absorption. As a result, since the ink after printing dries quickly, the newsprint is excellent in ink depositing properties and can effectively prevent drag stains. Further, since the newsprint has an excellent oil absorption amount, the amount of pigment added can be reduced as compared with the conventional newsprint, which can promote weight reduction of the newsprint. In addition, since the amount of pigment added can be reduced as compared with the prior art, the amount of water-soluble adhesive used to prevent the pigment from dropping off can be reduced. As a result, the content of the surface sizing agent is relatively reduced. Since it can be improved, the performance of the surface sizing agent can be exerted more, and the delay in leveling at the start of printing caused by excessively sucking water on the paper surface can be improved. Further, the newsprint has a whiteness of 53.0% or more and a printing opacity of 90.5% or more, so that it can be suitably used as a newsprint.
上記顔料の含有量が片面あたり0.3g/m2以上1.9g/m2以下であるとよい。当該新聞用紙における上記顔料の含有量を上記範囲とすることにより、当該新聞用紙の白色度、印刷不透明度、表面強度等の印刷適性を向上することができる。 The content of the pigment is preferably 0.3 g / m 2 or more and 1.9 g / m 2 or less per side. By setting the content of the pigment in the newsprint within the above range, it is possible to improve the printability of the newsprint such as whiteness, printing opacity, and surface strength.
上記再生粒子の平均粒子径が1μm以上7μm以下であるとよい。顔料として用いられる再生粒子の平均粒子径を上記範囲とすることによって、接着剤によるカバーリング効果が向上し、再生粒子の脱落を防止することができる。その結果、印刷時のブランケットへの紙粉の堆積を軽減することができ、製造効率を向上することができ、結果として当該新聞用紙の製造コストを低減することができる。また、再生粒子の平均粒子径を上記範囲とすることによって、塗工面をより均一化することができる。これにより、平滑ムラや光沢ムラを抑制できるのみならず、印刷時のインキの載りを均一化することができるため、印刷ムラを防止することができる。 The average particle diameter of the regenerated particles is preferably 1 μm or more and 7 μm or less. By setting the average particle diameter of the regenerated particles used as the pigment within the above range, the covering effect by the adhesive can be improved and the regenerated particles can be prevented from falling off. As a result, the accumulation of paper dust on the blanket during printing can be reduced, the production efficiency can be improved, and as a result, the production cost of the newsprint can be reduced. Moreover, the coated surface can be made more uniform by setting the average particle diameter of the regenerated particles in the above range. As a result, not only unevenness in smoothness and unevenness in gloss can be suppressed, but also ink placement during printing can be made uniform, so that unevenness in printing can be prevented.
上記再生粒子がメタカオリン及び含水珪酸マグネシウムを主成分とする粒子を核とし、この核の表面の少なくとも一部が炭酸カルシウムで被覆されているとよい。上記再生粒子は、製紙スラッジを脱水及び熱処理して得られるため、カオリンや含水珪酸マグネシウムなどの金属化合物が含まれており、この金属化合物は白色度が低く、再生粒子の白色度を低下させる要因となっている。そのため、この金属化合物の表面を白色度の向上に寄与する炭酸カルシウムで被覆することにより、再生粒子の白色度を向上することができる。また、炭酸カルシウムは吸油量に優れるため、当該新聞用紙の吸油量をさらに向上することができる。 It is preferable that the regenerated particles have particles mainly composed of metakaolin and hydrous magnesium silicate as nuclei, and at least a part of the surface of the nuclei is covered with calcium carbonate. Since the regenerated particles are obtained by dewatering and heat-treating paper sludge, they contain metal compounds such as kaolin and hydrous magnesium silicate. These metal compounds have low whiteness and are factors that reduce the whiteness of regenerated particles. It has become. Therefore, the whiteness of the regenerated particles can be improved by coating the surface of the metal compound with calcium carbonate that contributes to the improvement of the whiteness. Moreover, since calcium carbonate is excellent in oil absorption, the oil absorption of the newsprint can be further improved.
当該新聞用紙は、上記顔料と接着剤とを主に含む塗工液を基紙の少なくとも片面に塗工することで形成され、上記塗工液の塗工量が片面あたり固形分換算で0.5g/m2以上3g/m2以下であるとよい。塗工液の塗工量を上記範囲とすることにより、当該新聞用紙の白色度、印刷不透明度、表面強度等の印刷適性をさらに向上することができる。 The newsprint is formed by applying a coating liquid mainly containing the pigment and the adhesive on at least one side of a base paper, and the coating amount of the coating liquid is 0. It is good in it being 5 g / m 2 or more and 3 g / m 2 or less. By setting the coating amount of the coating liquid within the above range, it is possible to further improve the printability of the newsprint such as whiteness, printing opacity, and surface strength.
ここで、「表層」とは、当該新聞用紙の厚みの表面から20%までの部分を意味する。また、平均粒子径とは、レーザー回析散乱法により測定された粒度分布における体積平均粒径(D50)をいう。 Here, the “surface layer” means a portion up to 20% from the surface of the thickness of the newspaper. Further, the average particle diameter refers to a volume average particle diameter in the measured particle size distribution by laser diffraction scattering method (D 50).
以上説明したように、本発明の新聞用紙は、古紙の再利用に貢献すると共に、顔料として再生粒子を用いるにもかかわらず、高い白色度及び印刷不透明度を有し、さらにインキ着肉性や表面強度等の印刷適性にも優れる。従って、当該新聞用紙は、資源・環境問題に配慮しつつ、軽量化の要請にも応え得る新聞用紙として好適に用いることができる。 As described above, the newsprint of the present invention contributes to the reuse of waste paper, and has high whiteness and printing opacity, despite the use of recycled particles as a pigment, and further has ink inking properties and Excellent printability such as surface strength. Therefore, the newsprint can be suitably used as a newsprint that can meet demands for weight reduction while taking into account resource and environmental issues.
以下、本発明の新聞用紙の実施の形態を詳説する。 Hereinafter, embodiments of the newsprint of the present invention will be described in detail.
<新聞用紙>
本発明の新聞用紙は、基紙を備え、この基紙の少なくとも片方の表層に顔料を含有するものである。当該新聞用紙は、上記顔料と接着剤とを主に含む塗工液を基紙の少なくとも片面に塗工することで形成される。まず、本発明の特徴である塗工液について説明し、続いて他の構成要素について説明する。
<Newspaper>
The newsprint of the present invention comprises a base paper and contains a pigment on at least one surface layer of the base paper. The newspaper is formed by applying a coating liquid mainly containing the pigment and the adhesive to at least one surface of the base paper. First, the coating liquid that is a feature of the present invention will be described, and then other components will be described.
[塗工液]
上記塗工液は、顔料及び接着剤を主成分として含有する。
[Coating fluid]
The coating liquid contains a pigment and an adhesive as main components.
(顔料)
顔料は、新聞脱墨フロスを主原料とする製紙スラッジを脱水及び熱処理して得られる再生粒子(以下、「新聞脱墨フロス由来の再生粒子」ともいう)を含有する。以下、新聞脱墨フロス由来の再生粒子について詳説する。
(Pigment)
The pigment contains regenerated particles (hereinafter, also referred to as “regenerated particles derived from newspaper deinking floss”) obtained by dehydrating and heat-treating paper sludge mainly composed of newspaper deinking floss. Hereinafter, the regenerated particles derived from newspaper deinking floss will be described in detail.
〔新聞脱墨フロス由来の再生粒子〕
新聞脱墨フロス由来の再生粒子は、新聞脱墨フロスを主原料とする製紙スラッジを脱水及び熱処理して得られるものである。このような新聞脱墨フロス由来の再生粒子は、粒子径がホワイトカーボン等と比べて比較的小さいため、顔料として塗工した場合、接着剤によるカバーリング効果が向上し、脱落を防止することができるとともに、塗工後の紙表面をより均一化することができ、平滑ムラや光沢ムラを抑制することができる。
[Regenerated particles from newspaper deinking floss]
Recycled particles derived from newspaper deinking floss are obtained by dewatering and heat-treating paper sludge made mainly from newspaper deinking floss. Since such regenerated particles derived from newspaper deinking floss have a relatively small particle size compared to white carbon and the like, when coated as a pigment, the covering effect by the adhesive is improved, and dropping is prevented. In addition, the paper surface after coating can be made more uniform, and smooth and uneven gloss can be suppressed.
新聞脱墨フロス由来の再生粒子はメタカオリン及び含水珪酸マグネシウムを主成分とする粒子を核とし、この核の表面の少なくとも一部が炭酸カルシウムで被覆されていることが好ましい。製紙スラッジを750〜900℃の高温で燃焼すると製紙スラッジに含まれるカオリンや炭酸カルシウムからセメント状の化合物が生成される。その結果、得られる再生粒子が硬質化、低白色度化し、またスラリー化した際に増粘・固化の問題が生じる。しかし、新聞古紙パルプの製造工程において排出された脱墨フロス(新聞脱墨フロス)は炭酸カルシウムが相対的に多く、カオリンが相対的に少ないという特性を有するため、製紙スラッジの主原料を新聞脱墨フロスとすることにより生成されるセメント状の物質の量が減り、上記問題の発生が抑制される。さらに熱処理後の燃焼物をスラリー化し、このスラリーに二酸化炭素を吹き込むことにより、表面の少なくとも一部が炭酸カルシウムで被覆されるため、得られる再生粒子の白色度が一段と高くなる。その結果、当該新聞用紙の白色度をさらに向上することができる。しかも、再生粒子表面を被覆する炭酸カルシウムは吸油性の高い軽質炭酸カルシウムであるため、得られる再生粒子の吸油量が向上し、当該新聞用紙の不透明度をさらに向上することができる。なお、新聞脱墨フロス由来の再生粒子がメタカオリン及び含水珪酸マグネシウムを主成分とする粒子を核とし、この核の表面の少なくとも一部を炭酸カルシウムで被覆する方法は、後述する新聞脱墨フロス由来の再生粒子の製造方法にて詳細に説明する。 The regenerated particles derived from newspaper deinking floss preferably have particles containing metakaolin and hydrous magnesium silicate as nuclei, and at least a part of the surface of the nuclei is preferably coated with calcium carbonate. When papermaking sludge is burned at a high temperature of 750 to 900 ° C., a cementitious compound is produced from kaolin and calcium carbonate contained in the papermaking sludge. As a result, the regenerated particles obtained are hardened, have a low whiteness, and have problems of thickening and solidification when slurried. However, the deinking floss (newspaper deinking floss) discharged in the newspaper wastepaper manufacturing process has the characteristics that calcium carbonate is relatively high and kaolin is relatively low. The amount of cement-like substance produced by using black floss is reduced, and the occurrence of the above problems is suppressed. Further, the combusted product after the heat treatment is made into a slurry, and carbon dioxide is blown into the slurry, so that at least a part of the surface is coated with calcium carbonate, and the whiteness of the obtained regenerated particles is further increased. As a result, the whiteness of the newsprint can be further improved. Moreover, since the calcium carbonate covering the surface of the regenerated particles is light calcium carbonate having high oil absorption, the oil absorption of the regenerated particles obtained can be improved, and the opacity of the newspaper can be further improved. In addition, the method in which the regenerated particles derived from newspaper deinking froth have metakaolin and hydrous magnesium silicate as main components and at least a part of the surface of the core is coated with calcium carbonate is derived from newspaper deinking floss described later. The method for producing regenerated particles will be described in detail.
新聞脱墨フロス由来の再生粒子における炭酸カルシウムの含有率は、70質量%以上が好ましく、75質量%以上がより好ましい。新聞脱墨フロス由来の再生粒子における炭酸カルシウムの含有率が上記数値未満の場合、新聞脱墨フロス由来の再生粒子の吸油量及び白色度が低下することにより、当該新聞用紙の不透明度及び白色度が低下するおそれがある。なお、新聞脱墨フロス由来の再生粒子における炭酸カルシウムの含有率は、原料となる新聞脱墨フロスの含有量や後述する新聞脱墨フロス由来の再生粒子の製造方法における二酸化炭素吹き込み工程の条件によって調節することができる。 The content of calcium carbonate in the regenerated particles derived from newspaper deinking floss is preferably 70% by mass or more, and more preferably 75% by mass or more. When the content of calcium carbonate in the regenerated particles derived from newspaper deinking floss is less than the above value, the oil absorption and whiteness of the regenerated particles derived from newspaper deinking floss will decrease, resulting in the opacity and whiteness of the newspaper. May decrease. The content of calcium carbonate in the regenerated particles derived from newspaper deinking floss depends on the content of the newspaper deinking floss used as a raw material and the conditions of the carbon dioxide blowing step in the method for producing regenerated particles derived from newspaper deinking floss described later. Can be adjusted.
新聞脱墨フロス由来の再生粒子における炭酸カルシウムの含有率は、例えば堀場製作所製のX線マイクロアナライザー(型番:E−MAX・S−2150)を用いて、15KVの加速電圧にて再生粒子に含まれる各種元素の酸化物換算質量割合を求め、この結果と、炭酸カルシウム、カオリン、タルク及び二酸化珪素の分子量とに基づいて比例計算を行うことで算出することができる。 The content of calcium carbonate in regenerated particles derived from newspaper deinking floss is included in the regenerated particles at an acceleration voltage of 15 KV using, for example, an X-ray microanalyzer (model number: E-MAX · S-2150) manufactured by Horiba Seisakusho. It can be calculated by obtaining the oxide-converted mass ratio of various elements and performing proportional calculation based on this result and the molecular weights of calcium carbonate, kaolin, talc and silicon dioxide.
新聞脱墨フロス由来の再生粒子の白色度は、80%以上が好ましく、84%以上がより好ましく、86%以上がさらに好ましい。新聞脱墨フロス由来の再生粒子の白色度が上記数値未満の場合、当該新聞用紙の白色度が低下するおそれがある。 The whiteness of the regenerated particles derived from newspaper deinking floss is preferably 80% or more, more preferably 84% or more, and still more preferably 86% or more. When the whiteness of the regenerated particles derived from newspaper deinking floss is less than the above value, the whiteness of the newspaper may be lowered.
新聞脱墨フロス由来の再生粒子の吸油量は60mL/100g以上150mL/100g以下が好ましく、70mL/100g以上130mL/100g以下がより好ましい。新聞脱墨フロス由来の再生粒子の吸油量が上記上限を超えると、インクが沈み込み、いわゆる発色性が低下するおそれがある。一方、新聞脱墨フロス由来の再生粒子の吸油量が上記下限未満の場合、インクのビヒクル分や有機溶剤等を十分に吸収することができず、インクの乾燥性やニジミ防止効果が低下するおそれがある。 The oil absorption amount of the regenerated particles derived from newspaper deinking floss is preferably 60 mL / 100 g or more and 150 mL / 100 g or less, and more preferably 70 mL / 100 g or more and 130 mL / 100 g or less. When the oil absorption amount of the regenerated particles derived from newspaper deinking floss exceeds the above upper limit, the ink sinks and so-called color developability may be lowered. On the other hand, if the oil absorption amount of the regenerated particles derived from newspaper deinking floss is less than the above lower limit, the ink vehicle or organic solvent cannot be sufficiently absorbed, and the drying property and blurring preventing effect of the ink may be reduced. There is.
新聞脱墨フロス由来の再生粒子の平均粒子径(体積平均粒子径)は、1μm以上7μm以下が好ましく、2μm以上5μm以下がより好ましい。新聞脱墨フロス由来の再生粒子の平均粒子径が上記上限を超えると、カバーリング効果が低下し、再生粒子が脱落することにより紙粉増加の原因となるおそれがある。一方、上記下限未満の場合は、粒子が凝集し易くなり、塗工後の紙表面が不均一になるおそれがある。 The average particle size (volume average particle size) of the regenerated particles derived from newspaper deinking floss is preferably 1 μm or more and 7 μm or less, and more preferably 2 μm or more and 5 μm or less. When the average particle diameter of the regenerated particles derived from newspaper deinking floss exceeds the above upper limit, the covering effect is lowered, and the regenerated particles may fall off, which may cause an increase in paper dust. On the other hand, when the amount is less than the above lower limit, the particles tend to aggregate and the paper surface after coating may become non-uniform.
〔新聞脱墨フロス由来の再生粒子の製造方法〕
新聞脱墨フロス由来の再生粒子の製造方法について、原料並びに脱水、熱処理及び粉砕の各工程の順に詳説する。
[Method for producing regenerated particles derived from newspaper deinking floss]
A method for producing regenerated particles derived from newspaper deinking floss will be described in detail in the order of raw materials and steps of dehydration, heat treatment and pulverization.
(原料)
新聞脱墨フロス由来の再生粒子の原料としては製紙スラッジが用いられ、この製紙スラッジの主原料は新聞脱墨フロスである。新聞脱墨フロスとは、新聞古紙由来のパルプを脱墨処理する際に分離されるフロスであり、新聞古紙由来以外のパルプを脱墨処理する際に分離されるフロスは含まない。近年では、新聞用紙を製造する際の抄紙が中性抄紙化していること等から、新聞脱墨フロスは炭酸カルシウムが相対的に多く、カオリンが相対的に少なくなる傾向にあり、特に炭酸カルシウムの比率が70質量%を超え、カオリンの比率が30質量%未満で推移するようになっている。したがって、製紙スラッジの主原料を新聞脱墨フロスとすれば、酸化カルシウム及びカオリンから生成されるセメント状物質の量が減り、得られる再生粒子の低白色度化の問題や硬質化、スラリー化した際に増粘・固化する問題が改善される。また、新聞脱墨パルプの製造においては、安定した品質の新聞脱墨パルプを連続的に得るために、選別を行った一定品質の新聞が原料とされる傾向にあり新聞脱墨フロスの成分も安定する傾向にある。したがって、新聞脱墨フロスを主原料とすれば、吸油量及び白色度の高い再生粒子を安定的に得ることができる。その結果、この新聞脱墨フロス由来の再生粒子が顔料として塗工される当該新聞用紙の品質を安定させることができると同時に当該新聞用紙の不透明度及び白色度を向上することができる。また、上記新聞脱墨フロスは灰分率が低く、インキ由来の油脂やカーボンブラックを含有するため、自燃する程の発熱量を有する。そのため後述する熱処理工程での燃料を減らすことができる。
(material)
Papermaking sludge is used as a raw material for recycled particles derived from newspaper deinking floss, and the main raw material of this papermaking sludge is newspaper deinking floss. Newspaper deinking floss is a floss separated when deinking pulp derived from newspaper wastepaper, and does not include a floss separated when deinking pulp other than newspaper wastepaper. In recent years, newspaper deinking floss has a tendency to have a relatively high amount of calcium carbonate and a relatively small amount of kaolin due to the fact that the paper used in the production of newsprint has become neutral paper making. The ratio exceeds 70% by mass, and the kaolin ratio changes at less than 30% by mass. Therefore, if the main raw material for papermaking sludge is newspaper deinking floss, the amount of cementitious material produced from calcium oxide and kaolin is reduced, and the resulting white particles are hardened and slurried. The problem of thickening and solidifying is improved. In the production of newspaper deinked pulp, in order to continuously obtain newspaper deinked pulp of stable quality, newspapers of a certain quality that have been selected tend to be used as raw materials. It tends to be stable. Therefore, if newspaper deinking floss is used as the main raw material, regenerated particles having high oil absorption and whiteness can be stably obtained. As a result, the quality of the newsprint on which the regenerated particles derived from the newspaper deinking floss are applied as pigments can be stabilized, and at the same time, the opacity and whiteness of the newsprint can be improved. The newspaper deinking floss has a low ash content and contains oil-derived fats and carbon black. Therefore, the fuel in the heat treatment process described later can be reduced.
製紙スラッジ中の無機粒子における炭酸カルシウムの含有率は、70質量%以上が好ましく、75質量%以上がより好ましい。製紙スラッジ中の無機粒子における炭酸カルシウムの含有率が上記数値未満の場合、後述の二酸化炭素吹き込み工程での炭酸カルシウムの析出(被覆)が不十分になり、得られる再生粒子の白色度及び吸油量が低下することによって当該新聞用紙の白色度及び不透明度が低下するおそれがある。 70 mass% or more is preferable and, as for the content rate of the calcium carbonate in the inorganic particle in papermaking sludge, 75 mass% or more is more preferable. When the content of calcium carbonate in the inorganic particles in the papermaking sludge is less than the above value, precipitation (coating) of calcium carbonate in the carbon dioxide blowing step described below becomes insufficient, and the whiteness and oil absorption amount of the obtained regenerated particles As a result, the whiteness and opacity of the newsprint may be reduced.
製紙スラッジ中の無機粒子における炭酸カルシウムの含有率は、製紙スラッジを525℃で燃焼して燃焼物を作製し、例えば堀場製作所製のX線マイクロアナライザー(型番:E−MAX・S−2150)を用いて、15KVの加速電圧にて燃焼物に含まれる各種元素の酸化物換算質量割合を求め、この結果と、炭酸カルシウム、カオリン、タルク及び二酸化ケイ素の分子量とに基づいて比例計算を行うことで算出することができる。 The content of calcium carbonate in the inorganic particles in the papermaking sludge is obtained by burning the papermaking sludge at 525 ° C. to produce a combustion product, for example, an X-ray microanalyzer (model number: E-MAX · S-2150) manufactured by Horiba, Ltd. By using the acceleration voltage of 15 KV to obtain oxide-converted mass ratios of various elements contained in the combustion product, and performing proportional calculation based on this result and the molecular weight of calcium carbonate, kaolin, talc and silicon dioxide Can be calculated.
製紙スラッジ全体における新聞脱墨フロスの含有率は、固形分換算で50質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましく、90質量%以上がさらに好ましい。製紙スラッジ全体における新聞脱墨フロスの含有率が上記数値未満の場合、製紙スラッジに含まれる酸化カルシウムの含有量が減ることにより、得られる再生粒子の白色度及び吸油量が低下するおそれがある。また、新聞古紙のリサイクル率が低下してしまう。 The content of newspaper deinking floss in the entire papermaking sludge is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and still more preferably 90% by mass or more in terms of solid content. When the content of newspaper deinking floss in the entire papermaking sludge is less than the above value, the whiteness and oil absorption of the regenerated particles obtained may decrease due to a decrease in the content of calcium oxide contained in the papermaking sludge. In addition, the recycling rate of used newspaper is reduced.
新聞脱墨フロス中の無機粒子全体におけるカオリンの含有率が20質量%未満であり、他の無機粒子の比率が80質量%以上であることが好ましく、新聞脱墨フロス中の無機粒子全体におけるカオリンの含有率が20質量%未満であり、且つ炭酸カルシウムの含有率が80質量%以上であることがより好ましい。新聞脱墨フロス中のカオリン及び炭酸カルシウムの含有率を上記範囲とすることにより、得られる再生粒子の硬質化を防ぎ、白色度に優れる再生粒子を得ることができる。なお、無機粒子のうちタルクはカオリンと同様に珪酸塩鉱物・粘土鉱物に分類されるが、後述する熱処理工程の燃焼温度では分解せず再生粒子の硬質化には影響しないため、タルクの含有量はカオリン以外の無機粒子の含有量として扱うものとする。また、新聞脱墨フロス中のカオリン及び炭酸カルシウムの含有率を上記範囲とするには、カオリンが多く含有される塗工紙を原料となる新聞古紙から選別除去して調整すればよい。 The kaolin content in the entire inorganic particles in the newspaper deinking floss is preferably less than 20% by mass, and the ratio of the other inorganic particles is preferably 80% by mass or more. The kaolin in the entire inorganic particles in the newspaper deinking floss More preferably, the content is less than 20% by mass and the content of calcium carbonate is 80% by mass or more. By setting the contents of kaolin and calcium carbonate in the newspaper deinking floss within the above range, it is possible to prevent the obtained regenerated particles from becoming hard and to obtain regenerated particles having excellent whiteness. In addition, among the inorganic particles, talc is classified into silicate mineral and clay mineral like kaolin, but it does not decompose at the combustion temperature in the heat treatment process described later and does not affect the hardening of regenerated particles. Is treated as the content of inorganic particles other than kaolin. Further, in order to make the content of kaolin and calcium carbonate in the newspaper deinking floss within the above range, the coated paper containing a large amount of kaolin may be selectively removed from the used newspaper used as a raw material.
製紙スラッジには、上述の新聞脱墨フロス以外にも本発明の効果を損なわない範囲において、その他の原料を含有することができる。その他の原料としては、例えば工場排水(洗浄水、白水、余剰排水汚泥等)や製紙原料調製工程において排出されるスラッジ、雑誌脱墨フロス等が挙げられる。ただし、上記雑誌脱墨フロスは原料(古紙)の主体が塗工紙であり、カオリンが多く混入しているため、雑誌脱墨フロスを製紙スラッジの原料として使用すると、セメント状物質が生成され易くなる。したがって、雑誌脱墨フロスは製紙スラッジの原料として使用しない方が好ましい。なお、雑誌脱墨フロスを使用する場合は上記炭酸カルシウムの比率やカオリンの比率に特に留意を要する。具体的には、例えば炭酸カルシウムを使用する中性抄紙工程等から発生する製紙スラッジを配合して、又は炭酸カルシウム貯槽の洗浄水やスクリーン粕等の製紙スラッジを配合して、炭酸カルシウムの比率を相対的に上昇させるとよい。 The papermaking sludge can contain other raw materials in addition to the above-mentioned newspaper deinking floss as long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of other raw materials include industrial wastewater (washing water, white water, surplus wastewater sludge, etc.), sludge discharged in the papermaking raw material preparation process, magazine deinking floss, and the like. However, since the above-mentioned magazine deinking floss is mainly made of coated paper (used paper) and contains a large amount of kaolin, the use of magazine deinking floss as a raw material for papermaking sludge can easily produce cementitious substances. Become. Therefore, it is preferable not to use magazine deinking floss as a raw material for papermaking sludge. When using magazine deinking floss, special attention should be paid to the calcium carbonate ratio and kaolin ratio. Specifically, for example, by mixing papermaking sludge generated from neutral papermaking process using calcium carbonate, or by mixing papermaking sludge such as washing water of calcium carbonate storage tank or screen cake, the ratio of calcium carbonate is increased. It is better to raise it relatively.
(脱水工程)
脱水工程は、製紙スラッジの水分を所定割合まで除去する工程である。脱水は公知の脱水機等を用いればよい。脱水後の製紙スラッジの水分率は30質量%以上60質量%以下が好ましく、30質量%以上50質量%以下がより好ましく、35質量%以上45質量%以下がさらに好ましい。脱水後の製紙スラッジの水分率が上記上限を超えると後述する熱処理工程で燃焼ムラが生じやすくなるとともに、熱処理工程で必要となる燃料が増加し、コスト高となるおそれがある。一方、脱水後の製紙スラッジの水分率が上記下限未満の場合、脱水後のフロックが固くなり再生粒子の粒径にバラツキが生じやすくなるおそれがある。
(Dehydration process)
The dewatering step is a step of removing the moisture of the papermaking sludge to a predetermined ratio. A known dehydrator or the like may be used for dehydration. The moisture content of the papermaking sludge after dehydration is preferably 30% by mass to 60% by mass, more preferably 30% by mass to 50% by mass, and further preferably 35% by mass to 45% by mass. If the moisture content of the papermaking sludge after dehydration exceeds the above upper limit, combustion unevenness is likely to occur in the heat treatment step described later, and the fuel required in the heat treatment step increases, which may increase the cost. On the other hand, when the moisture content of the paper sludge after dehydration is less than the above lower limit, the floc after dehydration becomes hard and the particle size of the regenerated particles may easily vary.
脱水工程は、多段階に行うことが好ましい。多段階の脱水工程としては、例えばスクリーンを用いて製紙スラッジの水分率を65質量%以上90質量%以下とした後、スクリュープレスを用いて目的とする上記水分率まで脱水する方法が挙げられる。このように脱水工程を多段階とすることにより、製紙スラッジに含まれる填料等の無機粒子の流失を抑制し、脱水後のフロックが固くなることを防止することができる。 The dehydration step is preferably performed in multiple stages. Examples of the multistage dehydration step include a method in which the moisture content of the papermaking sludge is set to 65% by mass or more and 90% by mass or less using a screen and then dehydrated to the target moisture content using a screw press. Thus, by making a dehydration process into a multistage, the loss | disappearance of inorganic particles, such as a filler contained in papermaking sludge, can be suppressed and it can prevent that the floc after dehydration becomes hard.
製紙スラッジの上記水分率は、定温乾燥機を用いて、試料を105℃で6時間以上保持し質量の変動が認められなくなった時点の質量を乾燥後質量とし、下記式にて算出することができる。
水分率(%)=[(乾燥前質量−乾燥後質量)÷乾燥前質量]×100
The moisture content of the papermaking sludge can be calculated by the following formula, using a constant temperature dryer as the mass after drying when the sample is held at 105 ° C for 6 hours or more and no change in mass is observed. it can.
Moisture content (%) = [(mass before drying−mass after drying) ÷ mass before drying] × 100
(破砕工程)
脱水後の製紙スラッジは、熱処理工程において熱処理するに先立って、粉砕機(又は解砕機)により破砕することができる。この破砕工程後の製紙スラッジの平均粒子径としては2.5mm以上12.5mm以下が好ましく、2.5mm以上7.0mm以下がより好ましく、2.5mm以上4.0mm以下がさらに好ましい。製紙スラッジの平均粒子径が上記上限を超えると、製紙スラッジを表面部から芯部まで均一に熱処理することが困難になる。一方、製紙スラッジの平均粒子径が上記下限未満の場合、後段の熱処理工程において過剰な熱処理が行われ易くなる。
(Crushing process)
The papermaking sludge after dehydration can be crushed by a pulverizer (or pulverizer) prior to heat treatment in the heat treatment step. The average particle diameter of the papermaking sludge after the crushing step is preferably 2.5 mm or more and 12.5 mm or less, more preferably 2.5 mm or more and 7.0 mm or less, and further preferably 2.5 mm or more and 4.0 mm or less. When the average particle diameter of the papermaking sludge exceeds the above upper limit, it becomes difficult to heat-treat the papermaking sludge uniformly from the surface portion to the core portion. On the other hand, when the average particle diameter of the papermaking sludge is less than the lower limit, excessive heat treatment is likely to be performed in the subsequent heat treatment step.
なお、上記製紙スラッジの平均粒子径は、目穴の異なる篩で分級し、得られた各試料の質量を測定し、この測定値の合計が全体の50質量%に相当する段階における篩の目穴の大きさであり、JIS−Z8801−2:2000に基づき、金属製の板ふるいを用いて測定した値である。 The average particle diameter of the paper sludge is classified with sieves having different eye holes, the mass of each sample obtained is measured, and the total of the measured values corresponds to 50% by mass of the whole. It is a size of a hole, and is a value measured using a metal plate sieve based on JIS-Z8801-2: 2000.
(熱処理工程)
製紙スラッジは、次いで熱処理工程に付される。この熱処理工程は一つの装置で連続的に行うこともできるが、乾燥工程と燃焼工程とに分けて行うことが好ましい。以下、乾燥工程と燃焼工程とに分けて詳説する。
(Heat treatment process)
The papermaking sludge is then subjected to a heat treatment step. Although this heat treatment step can be carried out continuously with one apparatus, it is preferably carried out separately in a drying step and a combustion step. Hereinafter, the drying process and the combustion process will be described in detail.
(乾燥工程)
乾燥工程で用いる乾燥装置としては公知の装置を用いれば良く、例えばストーカー炉、流動床炉、サイクロン炉、キルン炉、気流乾燥装置等が挙げられる。
(Drying process)
As a drying apparatus used in the drying step, a known apparatus may be used, and examples thereof include a stalker furnace, a fluidized bed furnace, a cyclone furnace, a kiln furnace, and an airflow drying apparatus.
乾燥温度としては200℃以上600℃以下が好ましく、200℃以上450℃以下がより好ましく、200℃以上300℃以下がさらに好ましい。乾燥温度が上記上限を超えると過燃焼が生じ、意図しない有機物等の熱分解が生じるおそれがある。一方、乾燥温度が上記下限未満の場合、製紙スラッジの乾燥が不十分となり製紙スラッジに含まれる炭酸カルシウムの酸化カルシウムへの分解が低下するおそれがある。 The drying temperature is preferably 200 ° C. or higher and 600 ° C. or lower, more preferably 200 ° C. or higher and 450 ° C. or lower, and further preferably 200 ° C. or higher and 300 ° C. or lower. If the drying temperature exceeds the above upper limit, overcombustion may occur, which may cause unintended thermal decomposition of organic substances. On the other hand, when the drying temperature is lower than the lower limit, the papermaking sludge is not sufficiently dried, and the decomposition of calcium carbonate contained in the papermaking sludge into calcium oxide may be reduced.
乾燥後の製紙スラッジの水分率は5質量%以下が好ましく、3質量%以下がより好ましく、1質量%以下がさらに好ましい。乾燥後の製紙スラッジの水分率が上記数値を超えると後述する燃焼工程で燃焼ムラが生じやすくなり、製紙スラッジに含まれる炭酸カルシウムの酸化カルシウムへの分解が低下するおそれがある。 The moisture content of the paper sludge after drying is preferably 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less, and further preferably 1% by mass or less. When the moisture content of the papermaking sludge after drying exceeds the above numerical value, combustion unevenness is likely to occur in the combustion process described later, and the decomposition of calcium carbonate contained in the papermaking sludge into calcium oxide may be reduced.
このように予め乾燥工程を設けておくことにより、製紙スラッジに含まれる有機分の燃焼が緩やかに行われ、製紙スラッジの微粉化が抑制されることにより得られる再生粒子の粒度が揃いやすくなる。その結果、後述する燃焼工程での製紙スラッジに含まれる炭酸カルシウムの酸化カルシウムへの分解を均一に促進することができ、また、得られる再生粒子をスラリー化した際の増粘を抑制することができる。 By providing the drying step in advance as described above, the organic components contained in the papermaking sludge are gradually burned, and the regenerated particles obtained by suppressing the pulverization of the papermaking sludge can easily have the same particle size. As a result, it is possible to uniformly promote the decomposition of calcium carbonate contained in the papermaking sludge in the combustion process, which will be described later, into calcium oxide, and to suppress thickening when the obtained regenerated particles are slurried. it can.
(燃焼工程)
燃焼工程で用いる燃焼装置としては公知の装置を用いれば良く、例えばストーカー炉、流動床炉、サイクロン炉、キルン炉等が挙げられる。これらのなかでも横型回転式キルン炉が好ましく、熱効率の高い内熱式キルン炉がより好ましい。
(Combustion process)
A known apparatus may be used as the combustion apparatus used in the combustion process, and examples thereof include a stalker furnace, a fluidized bed furnace, a cyclone furnace, and a kiln furnace. Among these, a horizontal rotary kiln furnace is preferable, and an internal heat kiln furnace with high thermal efficiency is more preferable.
燃焼温度としては、750℃以上900℃以下が好ましく、800℃以上900℃以下がより好ましく、800℃以上850℃以下がさらに好ましい。燃焼温度が上記上限を超えると燃料が過剰に必要となり不経済となるおそれがある。一方、燃焼温度が上記下限未満の場合、製紙スラッジの燃焼が不十分となり製紙スラッジに含まれる炭酸カルシウムの酸化カルシウムへの分解が低下し、後述する二酸化炭素吹き込み工程で炭酸カルシウムの析出が低下するおそれがある。 The combustion temperature is preferably 750 ° C. or higher and 900 ° C. or lower, more preferably 800 ° C. or higher and 900 ° C. or lower, and further preferably 800 ° C. or higher and 850 ° C. or lower. If the combustion temperature exceeds the above upper limit, excessive fuel is required, which may be uneconomical. On the other hand, when the combustion temperature is lower than the lower limit, the papermaking sludge is not sufficiently combusted and the decomposition of calcium carbonate contained in the papermaking sludge is reduced, and the precipitation of calcium carbonate is reduced in the carbon dioxide blowing step described later. There is a fear.
燃焼工程の際の酸素濃度としては、3容量%以上18容量%以下が好ましく、4容量%以上15容量%以下がより好ましく、5容量%以上12容量%以下がさらに好ましい。燃焼工程の際の酸素濃度が上記上限を超えると、必要以上に酸素を供給することとなり不経済となるおそれがある。一方、燃焼工程の際の酸素濃度が上記下限未満の場合、製紙スラッジの燃焼が不十分となり製紙スラッジに含まれる炭酸カルシウムの酸化カルシウムへの分解が低下するおそれがある。 The oxygen concentration in the combustion step is preferably 3% by volume or more and 18% by volume or less, more preferably 4% by volume or more and 15% by volume or less, and further preferably 5% by volume or more and 12% by volume or less. If the oxygen concentration during the combustion process exceeds the upper limit, oxygen may be supplied more than necessary, which may be uneconomical. On the other hand, when the oxygen concentration during the combustion process is less than the lower limit, the papermaking sludge is insufficiently combusted and the decomposition of calcium carbonate contained in the papermaking sludge into calcium oxide may be reduced.
燃焼工程において製紙スラッジに含有される炭酸カルシウムの酸化カルシウムへの分解率は80質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましい。製紙スラッジに含有される炭酸カルシウムの酸化カルシウムへの分解率が上記数値未満の場合、後述する二酸化炭素吹き込み工程で炭酸カルシウムによる再生粒子表面の被覆が低下するおそれがある。製紙スラッジの主原料となる新聞脱墨フロスはカオリンの含有量が少ないため、燃焼してもカオリン由来のセメント状物質の生成が少ない。そのため、このように炭酸カルシウムの分解を可及的に進めることができる。燃焼工程において炭酸カルシウムを酸化カルシウムへ分解しておくことにより、後述する二酸化炭素吹き込み工程での再生粒子表面の炭酸カルシウムでの被覆を促進することができる。 In the combustion process, the decomposition rate of calcium carbonate contained in papermaking sludge into calcium oxide is preferably 80% by mass or more, and more preferably 90% by mass or more. When the decomposition rate of calcium carbonate contained in papermaking sludge into calcium oxide is less than the above value, the coating of the surface of the regenerated particles with calcium carbonate may be reduced in the carbon dioxide blowing step described later. Newspaper deinking floss, which is the main raw material for papermaking sludge, has a low kaolin content, so even when burned, it produces little cementitious material derived from kaolin. Therefore, the decomposition of calcium carbonate can be advanced as much as possible. By decomposing calcium carbonate into calcium oxide in the combustion process, it is possible to promote the coating of the surface of the regenerated particles with calcium carbonate in the carbon dioxide blowing process described later.
炭酸カルシウムの酸化カルシウムへの分解率は、エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製の測定器(型式TG/DTA6200)を用い、昇温速度:20℃/分、供給ガス:空気(酸素濃度約5容量%)、供給ガス流量:48ml/分の測定条件にて測定した値である。 The decomposition rate of calcium carbonate to calcium oxide was measured using a measuring instrument (model TG / DTA6200) manufactured by SII Nano Technology, Inc., with a heating rate of 20 ° C./min, a supply gas of air (oxygen concentration of about 5 volumes) %), Supply gas flow rate: a value measured under measurement conditions of 48 ml / min.
燃焼工程後の製紙スラッジ(以下、「燃焼物」ともいう)は粉砕して粒子径を揃えることが好ましい。燃焼物を粉砕して粒子径を揃えることにより、後述するスラリー化工程でのスラリー化を均一に行うことができる。粉砕後の燃焼物の平均粒子径としては1μm以上50μm以下が好ましく、1.5μm以上30μm以下がより好ましく、2μm以上20μm以下がさらに好ましい。粉砕後の燃焼物の平均粒子径が上記上限を超えると、後述するスラリー化工程でのスラリー化が不均一となりスラリーの粘度調整が困難となるおそれがある。一方、燃焼物の平均粒子径が上記下限未満の場合、粒子が小さすぎて取り扱いが困難となるおそれがある。 It is preferable to pulverize the papermaking sludge after the combustion process (hereinafter also referred to as “combusted product”) to make the particle diameters uniform. By combusting the combusted material to make the particle diameter uniform, slurrying can be performed uniformly in a slurrying step described later. The average particle size of the combusted product after pulverization is preferably 1 μm to 50 μm, more preferably 1.5 μm to 30 μm, and even more preferably 2 μm to 20 μm. When the average particle diameter of the combusted product after pulverization exceeds the above upper limit, slurrying in the slurrying step described later is not uniform, and it may be difficult to adjust the viscosity of the slurry. On the other hand, when the average particle diameter of the combustion product is less than the lower limit, the particles may be too small to be handled easily.
粉砕装置としては、公知の粉砕装置を用いればよく、例えばジェットミル、高速回転式ミル等の乾式粉砕機:アトライター、サンドグラインダー、ボールミル等の湿式粉砕機等が挙げられる。 As the pulverizer, a known pulverizer may be used. Examples thereof include dry pulverizers such as jet mills and high-speed rotary mills: wet pulverizers such as attritors, sand grinders, and ball mills.
なお、燃焼物の平均粒子径は、レーザー回折方式の粒度分布計(型番:マイクロトラックMT−3000II、日機装株式会社製)を用いて測定した体積平均粒子径(D50)である。 The average particle size of the burned product is a volume average particle size (D 50 ) measured using a laser diffraction particle size distribution meter (model number: Microtrac MT-3000II, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.).
(スラリー化工程)
燃焼物は、次いでスラリー化工程に付される。スラリー化工程とは、燃焼物を水と混合してスラリー化する工程である。このスラリー化により燃焼物中の酸化カルシウムが水に溶出し水酸化カルシウム水溶液となる。なお、このスラリー化を行う前の燃焼物は、好適には凝集体である。
(Slurry process)
The combustion product is then subjected to a slurrying process. The slurrying step is a step of mixing the combustion product with water to form a slurry. By this slurrying, the calcium oxide in the combustion product is eluted into water and becomes an aqueous calcium hydroxide solution. Note that the combusted material before the slurrying is preferably an aggregate.
スラリーに含有される燃焼物の濃度は固形分換算で2質量%以上25質量%以下が好ましく、3質量%以上20質量%以下がより好ましく、5質量%以上15質量%以下がより好ましい。スラリーに含有される燃焼物の濃度が上記上限を超えるとスラリーの粘度が高くなり過ぎ、スラリーが固化したり、後述する二酸化炭素吹き込み工程の効率が低下するおそれがある。一方、スラリーに含有される燃焼物の濃度が上記下限未満の場合、後述する二酸化炭素吹き込み工程での炭酸カルシウムの析出が低下するとともに、二酸化炭素吹き込み工程後の脱水効率が低下し、生産性が低下するおそれがある。 The concentration of the combustion product contained in the slurry is preferably 2% by mass or more and 25% by mass or less, more preferably 3% by mass or more and 20% by mass or less, and more preferably 5% by mass or more and 15% by mass or less in terms of solid content. If the concentration of the combustion product contained in the slurry exceeds the above upper limit, the viscosity of the slurry becomes too high, and the slurry may solidify or the efficiency of the carbon dioxide blowing process described later may be reduced. On the other hand, when the concentration of the combustibles contained in the slurry is less than the lower limit, the precipitation of calcium carbonate in the carbon dioxide blowing step described later is reduced, the dehydration efficiency after the carbon dioxide blowing step is lowered, and the productivity is reduced. May decrease.
スラリーの分散性としては、二酸化炭素吹き込み工程で炭酸カルシウムの析出を阻害しない程度の粘度であればよい。このような粘度としては、B型粘度計を用いて、雰囲気温度20℃、ローター回転数60rpmの条件下において測定した粘度で300mPa・s以上1000mPa・s以下が好ましく、400mPa・s以上800mPa・s以下がより好ましい。スラリーの粘度が上記上限を超えるとスラリーが固化するおそれがある。一方、スラリーの粘度が上記下限未満の場合、二酸化炭素吹き込み工程での炭酸カルシウムの析出効率が低下するとともに、二酸化炭素吹き込み工程後の脱水効率が低下し、生産性が低下するおそれがある。 The dispersibility of the slurry may be a viscosity that does not inhibit the precipitation of calcium carbonate in the carbon dioxide blowing step. Such a viscosity is preferably 300 mPa · s or more and 1000 mPa · s or less, preferably 400 mPa · s or more and 800 mPa · s, as measured with a B-type viscometer under the conditions of an atmospheric temperature of 20 ° C. and a rotor rotation speed of 60 rpm. The following is more preferable. When the viscosity of the slurry exceeds the above upper limit, the slurry may solidify. On the other hand, when the viscosity of the slurry is less than the lower limit, the precipitation efficiency of calcium carbonate in the carbon dioxide blowing step is lowered, the dehydration efficiency after the carbon dioxide blowing step is lowered, and the productivity may be lowered.
(二酸化炭素吹き込み工程)
二酸化炭素吹き込み工程とは、燃焼物のスラリーに二酸化炭素を吹き込み、燃焼物(再生粒子)表面に炭酸カルシウムを析出させる工程である。以下、このメカニズムについて説明する。
(CO2 blowing process)
The carbon dioxide blowing step is a step in which carbon dioxide is blown into the slurry of the combustion product to deposit calcium carbonate on the surface of the combustion product (regenerated particles). Hereinafter, this mechanism will be described.
炭酸カルシウム及びカオリンを高温燃焼すると、炭酸カルシウムが酸化カルシウムに分解されるとともに、カオリンが酸化カルシウムや珪酸と反応し、種々の水和硬質物質が生成される。しかるに、新聞脱墨フロスを利用して炭酸カルシウムの比率を相対的に高め、カオリンの比率を相対的に下げると、水和硬質物質の由来とならない(カオリンと反応しない)酸化カルシウムの割合が増え、この酸化カルシウム(CaO)が燃焼物のスラリー化によって水酸化カルシウム(Ca(OH)2)となる。したがって、燃焼物のスラリーは、下記式(1)のように強アルカリ性を示すOH−を含むことになる。
Ca(OH)2 → Ca2++2OH− ・・・(1)
このスラリーに二酸化炭素(CO2)を吹き込むと、下記式(2)のように炭酸カルシウム(CaCO3)が析出されるとともに、pHの低下が生じる。
Ca2++2OH−+CO2 → CaCO3+H2O ・・・(2)
このようにしてメタカオリン及び含水珪酸マグネシウムを主成分とする燃焼物の表面が炭酸カルシウムによって被覆され、得られる再生粒子の白色度を向上することができる。
When calcium carbonate and kaolin are burned at high temperatures, calcium carbonate is decomposed into calcium oxide, and kaolin reacts with calcium oxide and silicic acid to produce various hydrated hard substances. However, when newspaper deinking floss is used to increase the proportion of calcium carbonate relatively and lower the proportion of kaolin, the proportion of calcium oxide that does not originate from hydrated hard substances (does not react with kaolin) increases. The calcium oxide (CaO) becomes calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) by slurrying the combustion product. Therefore, the slurry of the combustion product contains OH − exhibiting strong alkalinity as represented by the following formula (1).
Ca (OH) 2 → Ca 2+ + 2OH − (1)
When carbon dioxide (CO 2 ) is blown into this slurry, calcium carbonate (CaCO 3 ) is precipitated as shown in the following formula (2), and the pH is lowered.
Ca 2+ + 2OH − + CO 2 → CaCO 3 + H 2 O (2)
In this way, the surface of the burned material mainly composed of metakaolin and hydrous magnesium silicate is coated with calcium carbonate, and the whiteness of the obtained regenerated particles can be improved.
吹き込む二酸化炭素の濃度は、5容量%以上30容量%以下が好ましく、10容量%以上30容量%以下がより好ましく、20容量%以上30容量%以下がさらに好ましい。吹き込む二酸化炭素の濃度が上記上限を超えると、柱状や針状の結晶構造を有する炭酸カルシウムが析出することにより粒子径が過大となるおそれがある。一方、吹き込む二酸化炭素の濃度が上記下限未満の場合、炭酸カルシウムが十分に析出されず十分な白色度を有する再生粒子が得られないおそれがある。 The concentration of carbon dioxide blown is preferably 5% by volume to 30% by volume, more preferably 10% by volume to 30% by volume, and still more preferably 20% by volume to 30% by volume. If the concentration of carbon dioxide to be blown exceeds the above upper limit, calcium carbonate having a columnar or needle-like crystal structure may precipitate, resulting in an excessive particle size. On the other hand, when the concentration of carbon dioxide to be blown is less than the above lower limit, calcium carbonate is not sufficiently precipitated and regenerated particles having sufficient whiteness may not be obtained.
上記工程により、塗工液に含まれる顔料として用いる新聞脱墨フロス由来の再生粒子が得られる。この新聞脱墨フロス由来の再生粒子は、メタカオリン及び含水珪酸マグネシウムを主成分とする核を有し、この核の表面の少なくとも一部が炭酸カルシウムで被覆されているため、炭酸カルシウムやカオリン等が単に凝集した従来の再生粒子とは異なり、優れた白色度を有する。また、再生粒子の表面を被覆する炭酸カルシウムは吸油性の高い軽質炭酸カルシウムであるため、高い吸油量を有する。また、この新聞脱墨フロス由来の再生粒子は、ナイフエッジが少なくワイヤー磨耗性に優れる。 Through the above process, regenerated particles derived from newspaper deinking floss used as a pigment contained in the coating liquid are obtained. The regenerated particles derived from newspaper deinking floss have nuclei mainly composed of metakaolin and hydrous magnesium silicate, and at least part of the surface of the nuclei is coated with calcium carbonate, so that calcium carbonate, kaolin, etc. Unlike conventional regenerated particles that are simply agglomerated, they have excellent whiteness. Moreover, since the calcium carbonate which coat | covers the surface of a reproduction | regeneration particle is light calcium carbonate with high oil absorption property, it has high oil absorption. Further, the regenerated particles derived from newspaper deinking floss have few knife edges and are excellent in wire wear.
新聞脱墨フロス由来の再生粒子の顔料全体における含有量は、80質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましく、95質量%以上がさらに好ましい。顔料全体における再生粒子の含有量が上記下限未満の場合、当該新聞用紙の白色度及び吸油量が低下するおそれがある。 The content of regenerated particles derived from newspaper deinking floss in the entire pigment is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and still more preferably 95% by mass or more. When the content of the regenerated particles in the entire pigment is less than the lower limit, the whiteness and oil absorption of the newspaper may be lowered.
(その他の顔料)
塗工液には、上述した新聞脱墨フロス由来の再生粒子の他にも、その他の顔料を含有することができる。その他の顔料としては、例えば水和ケイ酸(ホワイトカーボン)、二酸化チタン、炭酸カルシウム、カオリン、タルク、尿素−ホルマリンポリマー微粒子等が挙げられる。
(Other pigments)
The coating liquid can contain other pigments in addition to the regenerated particles derived from the newspaper deinking floss described above. Examples of other pigments include hydrated silicic acid (white carbon), titanium dioxide, calcium carbonate, kaolin, talc, urea-formalin polymer fine particles, and the like.
(接着剤)
接着剤としては、水溶性接着剤及び非水溶性接着剤に大別される。水溶性接着剤としては、例えば酸化澱粉、陽性酸化澱粉、エステル化澱粉、尿素リン酸エステル化澱粉、ヒドロキシエチル化澱粉、デキストリン等の澱粉類;ポリビニルアルコール(PVA)及びその変性物;カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等のセルロース誘導体等が挙げられる。これらのなかでも、水溶性接着剤としては酸化澱粉、尿素リン酸エステル化澱粉が好ましい。接着剤として水溶性接着剤を用いることにより、顔料を紙表面に留め、基紙に浸透させにくくくることができ、カバーリング効果を向上させることができる。その結果、当該新聞用紙の平坦性、印刷不透明度、インキ着肉性を向上することができ、また、紙粉の発生を防止することにより輪転機のブランケットへの紙粉堆積による印刷作業性の悪化、版への紙粉堆積による地汚れの発生を防止することができる。
(adhesive)
Adhesives are roughly classified into water-soluble adhesives and water-insoluble adhesives. Examples of the water-soluble adhesive include starches such as oxidized starch, positive oxidized starch, esterified starch, urea phosphate esterified starch, hydroxyethylated starch, and dextrin; polyvinyl alcohol (PVA) and modified products thereof; carboxymethyl cellulose, Examples thereof include cellulose derivatives such as hydroxyethyl cellulose. Among these, as the water-soluble adhesive, oxidized starch and urea phosphate esterified starch are preferable. By using a water-soluble adhesive as the adhesive, it is possible to keep the pigment on the paper surface and make it difficult for the pigment to penetrate into the base paper, thereby improving the covering effect. As a result, it is possible to improve the flatness, printing opacity, and ink fillability of the newspaper, and by preventing the occurrence of paper dust, it is possible to improve printing workability due to paper dust accumulation on the blanket of the rotary press. It is possible to prevent the occurrence of scumming due to deterioration and paper dust accumulation on the plate.
また、非水溶性接着剤としては、例えばメチルメタクリレート−ブタジエン共重合体を含むラテックス、スチレン−ブタジエン共重合体を含むラテックス(SBラテックス)等の共役ジエン系ラテックス、アクリル酸エステル及び/又はメタクリル酸エステルの重合体ラテックスもしくは共重合体ラテックス等のアクリル系ラテックス、エチレン−酢酸ビニル重合体ラテックス等のビニル系ラテックス、あるいはこれらの各種共重合体ラテックスをカルボキシル基等の官能基含有単量体で変性したアルカリ部分溶解性又は非溶解性のラテックス等のラテックス類;オレフィン−無水マレイン酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ウレタン樹脂等の合成樹脂系接着剤等が挙げられる。これらのなかでも、非水溶性接着剤としてはSBラテックスが好ましい。SBラテックスは、上記新聞脱墨フロス由来の再生粒子と親和力が強く繊維表面からの脱落を防止できるとともに、SBラテックスを用いることにより、輪転機の湿し水によるバインダー接着能力の低下を抑え、ブランケットへの紙粉堆積による印刷作業性の悪化、版への紙粉堆積による地汚れの発生を防止することができる。 Examples of the water-insoluble adhesive include conjugated diene latex such as latex containing methyl methacrylate-butadiene copolymer, latex containing styrene-butadiene copolymer (SB latex), acrylic ester and / or methacrylic acid. Acrylic latex such as ester polymer latex or copolymer latex, vinyl latex such as ethylene-vinyl acetate polymer latex, or various copolymer latexes modified with functional group-containing monomers such as carboxyl groups And latexes such as alkali partially soluble or non-soluble latex; synthetic resin adhesives such as olefin-maleic anhydride resin, melamine resin, urea resin, and urethane resin. Among these, SB latex is preferable as the water-insoluble adhesive. SB latex has a strong affinity with the above-mentioned newspaper deinked floss-derived regenerated particles and can be prevented from falling off the fiber surface. By using SB latex, it is possible to suppress a decrease in binder adhesion ability due to dampening water in a rotary press, and a blanket. It is possible to prevent the deterioration of printing workability due to the accumulation of paper dust on the plate and the occurrence of background stains due to the accumulation of paper dust on the plate.
これらのなかでも、接着剤としては、水溶性接着剤とラテックス類とを併用することが好ましく、酸化澱粉や尿素リン酸エステル化澱粉等の澱粉類とSBラテックスとの併用がより好ましい。このように接着剤として水溶性接着剤とラテックス類とを併用することにより、上記新聞脱墨フロス由来の再生粒子を顔料として用いた場合、新聞脱墨フロス由来の再生粒子を紙表面に留め、顔料を繊維と強く接着するとともに輪転機の湿し水によるバインダー接着能力の低下を抑え、ブランケットへの紙粉堆積による印刷作業性の悪化、版への紙粉堆積による地汚れの発生をより防止できるため好ましい。 Among these, as the adhesive, it is preferable to use a water-soluble adhesive and latexes in combination, and a combination of starches such as oxidized starch and urea phosphated starch and SB latex is more preferable. In this way, by using a water-soluble adhesive and latex as an adhesive in combination, when the regenerated particles derived from newspaper deinking floss are used as pigments, the regenerated particles derived from newspaper deinking floss remain on the paper surface, The pigment adheres strongly to the fibers and suppresses the decrease in binder adhesion ability due to the dampening water of the rotary press, further preventing deterioration of printing workability due to paper dust depositing on the blanket and occurrence of soiling due to paper dust depositing on the plate. This is preferred because
接着剤の含有量は、上記顔料100質量部に対して固形分換算で35質量部以上70質量部以下が好ましく、40質量部以上65質量部以下がより好ましく、45質量部以上60質量部以下がさらに好ましい。接着剤の含有量が上記上限を超えると当該新聞用紙の表面に接着剤の被膜が生じセットオフトラブルが生じるおそれや顔料によるインキ吸収性が低下し印刷不透明度の向上効果が低下するおそれがある。一方、接着剤の含有量が上記下限未満の場合、塗工液の接着性が低下して顔料の脱落を招くおそれがある。 The content of the adhesive is preferably 35 parts by mass or more and 70 parts by mass or less, more preferably 40 parts by mass or more and 65 parts by mass or less, and more preferably 45 parts by mass or more and 60 parts by mass or less in terms of solid content with respect to 100 parts by mass of the pigment. Is more preferable. If the content of the adhesive exceeds the above upper limit, a film of the adhesive may be formed on the surface of the newsprint, which may cause set-off troubles, and the ink absorbability by the pigment may be reduced, and the effect of improving printing opacity may be reduced. . On the other hand, when the content of the adhesive is less than the above lower limit, the adhesiveness of the coating liquid is lowered, and there is a possibility that the pigment may fall off.
また、上記水溶性接着剤の含有量は、上記顔料100質量部に対して固形分換算で30質量部以上50質量部以下が好ましく、33質量部以上47質量部以下がより好ましく、35質量部以上45質量部以下がさらに好ましい。水溶性接着剤の含有量が上記上限を超えると水溶性成分が増えることにより撥水性が低下し、当該新聞用紙のインキ転移性等の印刷適性が低下するおそれがある。一方、水溶性接着剤の含有量が上記下限未満の場合、塗工液の接着性が低下するおそれがある。 Further, the content of the water-soluble adhesive is preferably 30 parts by mass or more and 50 parts by mass or less, more preferably 33 parts by mass or more and 47 parts by mass or less in terms of solid content with respect to 100 parts by mass of the pigment, and 35 parts by mass. More preferred is 45 parts by mass or less. When the content of the water-soluble adhesive exceeds the above upper limit, water repellency is lowered due to an increase in water-soluble components, and printability such as ink transferability of the newspaper may be lowered. On the other hand, when the content of the water-soluble adhesive is less than the above lower limit, the adhesiveness of the coating liquid may be lowered.
また、上記非水溶性接着剤の含有量は、上記顔料100質量部に対して固形分換算で5質量部以上20質量部以下が好ましく、6質量部以上18質量部以下がより好ましく、7質量部以上15質量部以下がさらに好ましい。非水溶性接着剤の含有量が上記上限を超えると塗工液の粘度が高まり塗工性が低下するおそれがある。一方、非水溶性接着剤の含有量が上記下限未満の場合、顔料の接着性が低下し紙粉トラブルが発生するおそれや、塗工液の撥水性が低下し、当該新聞用紙のインキ転移性が低下することにより印刷適性が低下するおそれがある。 Further, the content of the water-insoluble adhesive is preferably 5 parts by mass or more and 20 parts by mass or less, more preferably 6 parts by mass or more and 18 parts by mass or less, and more preferably 7 parts by mass in terms of solid content with respect to 100 parts by mass of the pigment. More preferred is 15 parts by mass or more. If the content of the water-insoluble adhesive exceeds the above upper limit, the viscosity of the coating solution may increase and the coating property may decrease. On the other hand, if the content of the water-insoluble adhesive is less than the above lower limit, the adhesiveness of the pigment may decrease and paper dust trouble may occur, the water repellency of the coating liquid may decrease, and the ink transfer property of the newspaper There is a possibility that the printability may be reduced due to a decrease in the printability.
塗工液には、上記顔料及び接着剤以外に、例えばポリアクリルアミド、消泡剤、耐水化剤、表面サイズ剤、防腐剤等を含有することができる。これらの中でも、サイズ性を向上させるため、表面サイズ剤が含有されるとよい。 The coating liquid can contain, for example, polyacrylamide, an antifoaming agent, a water-resistant agent, a surface sizing agent, a preservative and the like in addition to the pigment and the adhesive. Among these, a surface sizing agent is preferably contained in order to improve sizing properties.
表面サイズ剤としては、例えばスチレン系サイズ剤、オレフィン系サイズ剤、アルキルケテンダイマー、アルケニル無水コハク酸、ロジン等が挙げられる。これらのなかでも、高いサイズ性、オフセット輪転印刷におけるインクとの相性、顔料の脱落防止効果に優れる点でスチレン系サイズ剤が好ましい。 Examples of the surface sizing agent include styrene-based sizing agents, olefin-based sizing agents, alkyl ketene dimers, alkenyl succinic anhydride, and rosin. Of these, styrene-based sizing agents are preferred because of their high sizing properties, compatibility with inks in rotary offset printing, and excellent pigment prevention effects.
スチレン系サイズ剤としては、スチレンアクリル酸共重合体、スチレン(メタ)アクリル酸共重合体(なお、(メタ)アクリル酸は、「アクリル酸、及び/又はメタクリル酸」を意味する。)、スチレン(メタ)アクリル酸(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレンマレイン酸共重合体、スチレンマレイン酸半エステル共重合体、スチレンマレイン酸エステル共重合体等を挙げることができる。 Examples of the styrene-based sizing agent include styrene acrylic acid copolymer, styrene (meth) acrylic acid copolymer (note that (meth) acrylic acid means “acrylic acid and / or methacrylic acid”), styrene. Examples include (meth) acrylic acid (meth) acrylic acid ester copolymers, styrene maleic acid copolymers, styrene maleic acid half ester copolymers, and styrene maleic acid ester copolymers.
上記スチレン系サイズ剤の含有量は、上記水溶性接着剤100質量部に対して固形分で5質量部以上30質量部以下が好ましく、10質量部以上20質量部がより好ましい。スチレン系サイズ剤の含有量が上記上限を超えると、コスト高となったり、不透明度やインキ乾燥性の低下を招いたりするおそれがある。一方、スチレン系サイズ剤の含有量が上記下限未満の場合、紙のサイズ性及び表面強度の向上が充分に得られず、印刷時の整面性が低下するおそれや、紙粉パイリングが発生するおそれがある。 The content of the styrenic sizing agent is preferably 5 parts by mass or more and 30 parts by mass or less, and more preferably 10 parts by mass or more and 20 parts by mass or less in terms of solid content with respect to 100 parts by mass of the water-soluble adhesive. When the content of the styrenic sizing agent exceeds the above upper limit, the cost may be increased, or the opacity and the ink drying property may be reduced. On the other hand, if the content of the styrenic sizing agent is less than the above lower limit, the paper size and surface strength cannot be sufficiently improved, and the surface leveling during printing may be reduced, and paper dust piling may occur. There is a fear.
塗工液の塗工量としては、片面あたり固形分換算で0.5g/m2以上3g/m2以下が好ましく、1.0g/m2以上2.5g/m2以下が好ましい。塗工液の塗工量が上記上限を超えると、塗工液のミストが発生し周辺機器を汚損するとともに、汚れに起因する断紙、用紙の欠陥が生じるおそれやネッパリ性が高くなり、ブランケットへの貼り付き、断紙などのトラブルか生じるおそれがある。一方、塗工液の塗工量が上記下限未満の場合は、塗工液による充分な被膜を形成することが困難となり紙の表面強度が低下するおそれがある。 The coating amount of the coating solution is preferably 0.5 g / m 2 or more 3 g / m 2 or less in terms of solid per side content basis, 1.0 g / m 2 or more 2.5 g / m 2 or less. If the coating liquid coating amount exceeds the above upper limit, mist of the coating liquid is generated and the peripheral device is soiled. May cause troubles such as sticking to paper or paper breaks. On the other hand, when the coating amount of the coating liquid is less than the lower limit, it is difficult to form a sufficient film with the coating liquid, and the surface strength of the paper may be lowered.
塗工液の濃度としては、固形分濃度で10質量%以上50質量%以下が好ましく、15質量%以上40質量%以下がより好ましく、20質量%以上30質量%以下がさらに好ましい。塗工液の濃度が上記上限を超えると塗工ムラや未塗工部分が発生する等の塗工性が低下したり、均一な塗工が困難になるおそれがある。一方、塗工液の濃度が上記下限未満の場合、塗工する際に顔料を含むこの塗工液が紙内部にまで浸透しやすくなり、当該新聞用紙の表面強度が低下するおそれがある。 As a density | concentration of a coating liquid, 10 mass% or more and 50 mass% or less are preferable at solid content concentration, 15 mass% or more and 40 mass% or less are more preferable, and 20 mass% or more and 30 mass% or less are more preferable. If the concentration of the coating solution exceeds the above upper limit, coating properties such as uneven coating and uncoated portions may be deteriorated, and uniform coating may be difficult. On the other hand, when the concentration of the coating liquid is less than the above lower limit, the coating liquid containing a pigment is likely to penetrate into the paper during coating, and the surface strength of the newsprint may be lowered.
[基紙]
上記基紙は、通常、パルプ及び好ましくは填料等を含むパルプスラリーを抄紙して得られる。
[Base paper]
The base paper is usually obtained by papermaking a pulp slurry containing pulp and preferably a filler.
(パルプ)
上記パルプとしては、公知のものを用いることができ、古紙パルプ、バージンパルプ又はこれらの組み合わせたものを適宜用いることができる。なお、バージンパルプよりも古紙パルプを多く用いることが省資源化の観点から好ましい。
(pulp)
As said pulp, a well-known thing can be used and used paper pulp, virgin pulp, or these combined things can be used suitably. In addition, it is preferable from the viewpoint of resource saving to use more waste paper pulp than virgin pulp.
古紙パルプとしては、例えば茶古紙、クラフト封筒古紙、雑誌古紙、新聞古紙、チラシ古紙、オフィス古紙、段ボール古紙、上白古紙、ケント古紙、模造古紙、地券古紙等から製造される離解古紙パルプ、離解・脱墨古紙パルプ(DIP)又は離解・脱墨・漂白古紙パルプ等が挙げられる。 Waste paper pulp, for example, tea waste paper, craft envelope waste paper, magazine waste paper, newspaper waste paper, flyer waste paper, office waste paper, corrugated waste paper, upper white waste paper, Kent waste paper, imitation waste paper, ground ticket waste paper, etc. Examples include disaggregation / deinked waste paper pulp (DIP) and disaggregation / deinking / bleached waste paper pulp.
これらの古紙パルプの中でも、新聞古紙由来の新聞古紙パルプ、雑誌古紙由来の雑誌古紙パルプが好ましく、新聞古紙パルプ及び雑誌古紙パルプを混合して用いることがより好ましい。新聞及び雑誌は古紙の回収率が高く、新聞用紙及び雑誌用紙を構成する原料パルプ種や填料類が各製紙メーカーで近似していることから、新聞古紙パルプ及び雑誌古紙パルプは成分が安定している。特に、新聞古紙パルプの原料となる新聞用紙には一般的に古紙パルプが既に50%以上配合されており、バージンの機械パルプやクラフトパルプの含有量が少なく、また、バージンの各種パルプが用いられていても、一度抄紙され、古紙処理により古紙パルプ化されているため、新聞古紙パルプはその性状が均質化されている。 Among these waste paper pulp, newspaper waste paper pulp derived from newspaper waste paper and magazine waste paper pulp derived from magazine waste paper are preferable, and it is more preferable to use a mixture of newspaper waste paper pulp and magazine waste paper pulp. Newspapers and magazines have a high recovery rate of used paper, and the raw material pulp and magazines that make up newsprint and magazine paper are similar in each paper manufacturer. Yes. In particular, newsprint, which is used as a raw material for newspaper wastepaper pulp, generally contains 50% or more of wastepaper pulp, has low virgin mechanical pulp and kraft pulp content, and various virgin pulps are used. However, since it is once paper-made and used paper pulp by used paper processing, the properties of newspaper waste paper pulp are homogenized.
バージンパルプとしては、例えば広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP)、針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP)、広葉樹未晒クラフトパルプ(LUKP)、針葉樹未晒クラフトパルプ(NUKP)、広葉樹半晒クラフトパルプ(LSBKP)、針葉樹半晒クラフトパルプ(NSBKP)、広葉樹亜硫酸パルプ、針葉樹亜硫酸パルプ等の化学パルプ;ストーングランドパルプ(SGP)、加圧ストーングランドパルプ(TGP)、ケミグランドパルプ(CGP)、砕木パルプ(GP)、サーモメカニカルパルプ(TMP)等の機械パルプ(MP);ケナフ、麻、葦等の非木材繊維から化学的又は機械的に製造されたパルプ等が挙げられる。 Examples of virgin pulp include hardwood bleached kraft pulp (LBKP), softwood bleached kraft pulp (NBKP), hardwood unbleached kraft pulp (LUKP), conifer unbleached kraft pulp (NUKP), hardwood semi-bleached kraft pulp (LSBKP), conifer Chemical pulp such as semi-bleached kraft pulp (NSBKP), hardwood sulfite pulp, coniferous sulfite pulp, etc .; Mechanical pulp (MP) such as mechanical pulp (TMP); pulp chemically or mechanically produced from non-wood fibers such as kenaf, hemp, and straw.
これらのバージンパルプの中でも、古紙パルプを用いる場合の嵩の低下を補完する効果を有する機械パルプ(MP)が好ましく、古紙パルプの調整に好適なサーモメカニカルパルプ(TMP)が特に好ましい。 Among these virgin pulps, mechanical pulp (MP) having an effect of complementing the decrease in bulk when using waste paper pulp is preferable, and thermomechanical pulp (TMP) suitable for adjusting the waste paper pulp is particularly preferable.
パルプにおける古紙パルプの含有率としては、60質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましく、90質量%以上がさらに好ましい。パルプにおける古紙パルプの含有率を上記範囲とすることによりインキ着肉性等の印刷適性を向上することができ、さらに資源の有効利用等の環境性を向上することができる。また、パルプにおけるバージンパルプの含有率としては、10質量%以上が好ましく、20質量%以上がより好ましい。バージンパルプの含有率が上記数値未満の場合、強度や嵩の調整が困難となるため、新聞用紙の強度が低下したり、嵩が出ず腰のない新聞用紙となり搬送性や作業性が低下するおそれがある。 As a content rate of the used paper pulp in a pulp, 60 mass% or more is preferable, 80 mass% or more is more preferable, and 90 mass% or more is further more preferable. By adjusting the content ratio of the used paper pulp in the pulp to the above range, it is possible to improve the printability such as ink deposition property, and it is possible to improve the environmental properties such as the effective use of resources. Moreover, as a content rate of the virgin pulp in a pulp, 10 mass% or more is preferable and 20 mass% or more is more preferable. If the virgin pulp content is less than the above values, it will be difficult to adjust the strength and bulk, so the strength of the newspaper will be reduced, or the bulk will not become bulky and the newspaper will be smooth and the transportability and workability will be reduced. There is a fear.
(填料)
上記パルプスラリーに配合する填料としては特に限定されず、例えば二酸化チタン、炭酸カルシウム、カオリン、タルク、水和ケイ素、ホワイトカーボン、再生粒子、新聞脱墨フロス由来の再生粒子等を挙げることができる。これらの中でも、填料としては、ホワイトカーボン及び新聞脱墨フロス由来の再生粒子が好ましい。このように填料としてホワイトカーボン及び新聞脱墨フロス由来の再生粒子を用いることで、基紙の白色度及び吸油量を向上することができる。
(Filler)
The filler blended in the pulp slurry is not particularly limited, and examples thereof include titanium dioxide, calcium carbonate, kaolin, talc, hydrated silicon, white carbon, regenerated particles, regenerated particles derived from newspaper deinking floss, and the like. Among these, as the filler, regenerated particles derived from white carbon and newspaper deinking floss are preferable. Thus, the whiteness and oil absorption of the base paper can be improved by using regenerated particles derived from white carbon and newspaper deinking floss as fillers.
填料の平均粒子径としては、2μm以上20μm以下が好ましく、3μm以上18μm以下がさらに好ましい。填料の平均粒子径が上記上限を超えるとパルプ繊維間の絡み合いが弱まり、紙力が低下するおそれがある。一方、填料の平均粒子径が上記下限未満の場合歩留りが低下し、そのため灰分が減少し当該新聞用紙の印刷不透明度が低下するおそれがある。また、パルプ繊維の空隙を十分に埋めきれず、塗工液が浸透しやすくなり、表面強度が低下するおそれがある。 The average particle size of the filler is preferably 2 μm or more and 20 μm or less, and more preferably 3 μm or more and 18 μm or less. When the average particle diameter of the filler exceeds the above upper limit, the entanglement between the pulp fibers is weakened, and the paper strength may be reduced. On the other hand, when the average particle size of the filler is less than the above lower limit, the yield decreases, and as a result, the ash content decreases and the printing opacity of the newspaper may decrease. In addition, the voids of the pulp fiber cannot be filled sufficiently, and the coating liquid is likely to penetrate and the surface strength may be reduced.
填料の含有量としては、パルプスラリーに含まれるパルプ(絶乾量)1トンあたり10kg以上50kg以下が好ましい。填料の含有量が上記上限を超えると、抄紙後の填料の脱落により紙粉の発生が増加するおそれがある。一方、填料の含有量が上記下限未満の場合、基紙の白色度及び不透明度が低下するおそれがある。 The content of the filler is preferably 10 kg or more and 50 kg or less per ton of pulp (absolute dry amount) contained in the pulp slurry. If the filler content exceeds the above upper limit, the generation of paper dust may increase due to the falling off of the filler after papermaking. On the other hand, when the filler content is less than the above lower limit, the whiteness and opacity of the base paper may be reduced.
(その他の添加剤)
基紙には、上記パルプ及び填料の他に、例えば澱粉類、ポリアクリルアミド、エピクロルヒドリン等の紙力増強剤、ロジン、アルキルケテンダイマー、ASA(アルケニル無水コハク酸)、中性ロジン等の内添サイズ剤、硫酸バンド、ポリエチレンイミン等の凝結剤、ポリアクリルアミドやその共重合体等の凝集剤などを添加することができる。
(Other additives)
For the base paper, in addition to the above pulp and filler, for example, starches, polyacrylamide, paper strength enhancers such as epichlorohydrin, rosin, alkyl ketene dimer, ASA (alkenyl succinic anhydride), neutral rosin and other internal sizes An aggregating agent such as a coagulant such as an agent, sulfuric acid band or polyethyleneimine, polyacrylamide or a copolymer thereof, and the like can be added.
<品質等>
当該新聞用紙における上記顔料の含有量としては、当該新聞用紙の片面あたり0.3g/m2以上1.8g/m2以下が好ましく、0.5g/m2以上1.5g/m2以下がより好ましく、0.8g/m2以上1.2g/m2以下がさらに好ましい。顔料の含有量が上記上限を超えると当該新聞用紙の表面強度が低下するおそれがある。一方、顔料の含有量が上記下限未満の場合、当該新聞用紙の白色度及び印刷不透明度が低下するおそれがある。
<Quality etc.>
The content of the pigment in the newsprint, the newspaper is preferred per side 0.3 g / m 2 or more 1.8 g / m 2 or less of the paper, 0.5 g / m 2 or more 1.5 g / m 2 or less More preferably, it is 0.8 g / m 2 or more and 1.2 g / m 2 or less. If the pigment content exceeds the upper limit, the surface strength of the newspaper may be lowered. On the other hand, when the pigment content is less than the lower limit, the whiteness and printing opacity of the newsprint may be reduced.
当該新聞用紙の白色度は53%以上であり、54%以上95%以下が好ましい。当該新聞用紙の白色度が上記下限未満の場合、印刷された文字等が識別しにくくなり購読者の眼精疲労をきたすおそれがある。一方、白色度が上記上限を超えると、必要な顔料が増大して表面強度が低下したり、顔料の脱落によって紙紛が増加したりするおそれがある。 The whiteness of the newspaper is 53% or more, preferably 54% or more and 95% or less. When the whiteness of the newspaper is less than the lower limit, printed characters or the like are difficult to identify, which may cause eye strain on the subscriber. On the other hand, if the whiteness exceeds the above upper limit, the necessary pigment may increase and the surface strength may decrease, or the paper dust may increase due to the dropping of the pigment.
当該新聞用紙の印刷不透明度は90.5%以上であり、91%以上97.0%以下が好ましい。当該新聞用紙の印刷不透明度が上記下限未満の場合、印刷時の裏抜けが発生するおそれがある。一方、印刷不透明度が上記上限を超えると、必要な顔料が増大して表面強度が低下したり、顔料の脱落によって紙紛が増加したりするおそれがある。 The printing opacity of the newsprint is 90.5% or more, preferably 91% or more and 97.0% or less. When the printing opacity of the newsprint is less than the lower limit, there is a possibility that a show-through occurs during printing. On the other hand, if the printing opacity exceeds the above upper limit, the necessary pigment may increase and the surface strength may decrease, or the paper dust may increase due to the dropping of the pigment.
当該新聞用紙の白紙不透明度は、90%以上98%以下が好ましく、92%以上97%以下がより好ましい。当該新聞用紙の白紙不透明度が上記下限未満の場合、裏抜けが生じやすくなるおそれがある。一方、白紙不透明度が上記上限を超えると、必要な顔料が増大して表面強度が低下したり、顔料の脱落によって紙紛が増加したりするおそれがある。 The blank paper opacity of the newspaper is preferably 90% to 98%, more preferably 92% to 97%. When the blank paper opacity of the newsprint is less than the lower limit, there is a possibility that the showthrough is likely to occur. On the other hand, if the white paper opacity exceeds the above upper limit, the required pigment may increase and the surface strength may decrease, or the paper dust may increase due to the dropping of the pigment.
当該新聞用紙の坪量は、38g/m2以上48g/m2以下が好ましく、40g/m2以上46g/m2以下がより好ましい。当該新聞用紙の坪量が上記上限を超えると近年の軽量化、省資源に反することとなる。一方、当該新聞用紙の坪量が上記下限未満の場合、十分な不透明度及び強度が得られず、高速オフセット輪転印刷機における印刷が困難となるおそれがある。 The basis weight of the newspaper is preferably 38 g / m 2 or more and 48 g / m 2 or less, and more preferably 40 g / m 2 or more and 46 g / m 2 or less. If the basis weight of the newspaper exceeds the above upper limit, it is contrary to the recent weight reduction and resource saving. On the other hand, when the basis weight of the newsprint is less than the lower limit, sufficient opacity and strength cannot be obtained, and printing on a high-speed offset rotary printing press may be difficult.
当該新聞用紙の灰分は、5%以上15%以下が好ましく、7%以上13%以下がより好ましい。灰分が上記上限を超えると表面強度が低下するおそれがある。一方、灰分が上記下限未満の場合、十分な不透明度が得られないおそれや白色度の向上が得られないおそれがあり、また、印刷作業性が低下するおそれがある。 The ash content of the newspaper is preferably 5% or more and 15% or less, and more preferably 7% or more and 13% or less. If the ash content exceeds the above upper limit, the surface strength may decrease. On the other hand, if the ash content is less than the above lower limit, sufficient opacity may not be obtained, whiteness may not be improved, and printing workability may be reduced.
<新聞用紙の製造方法>
当該新聞用紙は、一般に製紙に用いられるシステムで製造することができる。具体的には、例えばワイヤーパート、プレスパート、プレドライヤーパート、コーターパート、カレンダーパート、リールパートを含む製紙システム等を用いることができる。また、これ以外にも抄紙機とコーターパートとを分離したオフマシンコーターからなる製紙システムを用いても良く、抄紙機とソフトカレンダーを分離したオフマシンカレンダーからなる製紙システムを用いても良い。また、コーターパートに用いられる塗工装置には特に限定がなく、例えば2ロールサイズプレス、ブレードメタリングサイズプレス、ロッドメタリングサイズプレス、ゲートロールコーター、ブレードコーター、バーコーター、ロッドブレードコーター、エアーナイフコーター等を適宜使用することができる。これらの中でも、原紙の表面に塗工剤を均一にムラなく塗工できるという点から、ゲートロールコーターやロッドメタリングサイズプレスを用い、フィルムトランスファー方式にて塗工することが好ましい。また、カレンダー装置としては、スーパーカレンダー、グロスカレンダー、ソフトカレンダー等のカレンダー設備を用いることができる。
<Method of manufacturing newsprint>
The newsprint can be manufactured by a system generally used for papermaking. Specifically, for example, a paper making system including a wire part, a press part, a pre-dryer part, a coater part, a calendar part, and a reel part can be used. In addition to this, a paper making system comprising an off-machine coater in which the paper machine and the coater part are separated may be used, and a paper making system comprising an off-machine calendar in which the paper machine and the soft calendar are separated may be used. Further, the coating apparatus used for the coater part is not particularly limited. For example, a 2-roll size press, a blade metering size press, a rod metalling size press, a gate roll coater, a blade coater, a bar coater, a rod blade coater, an air A knife coater or the like can be used as appropriate. Among these, it is preferable to apply by a film transfer method using a gate roll coater or a rod metering size press from the viewpoint that the coating agent can be uniformly applied to the surface of the base paper. In addition, as a calendar device, calendar equipment such as a super calendar, a gloss calendar, and a soft calendar can be used.
以下、実施例によっ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限定されるものではない。なお、以下においては、特に断りのない限り、%は質量%を、薬品添加量はパルプ絶乾質量(t)当たりの固形分質量(kg)を意味する。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples. In the following, unless otherwise specified,% means mass%, and the chemical addition amount means solid mass (kg) per pulp dry mass (t).
なお、本実施例における各測定値は、以下の方法にて測定した値である。 In addition, each measured value in a present Example is a value measured with the following method.
[製紙スラッジ中の無機粒子における炭酸カルシウム、カオリンの含有割合(単位:質量%)]
製紙スラッジ中の無機粒子における炭酸カルシウム、カオリンの含有率は、製紙スラッジを525℃で燃焼して燃焼物を得た後、堀場製作所製のX線マイクロアナライザー(型番:E−MAX・S−2150)を用いて15KVの加速電圧にて再生粒子に含まれる各種元素の酸化物換算質量割合を求め、この結果と、炭酸カルシウム、カオリン、タルク及び二酸化珪素の分子量とに基づいて比例計算を行うことで算出した。
[Content of calcium carbonate and kaolin in inorganic particles in paper sludge (unit: mass%)]
The content of calcium carbonate and kaolin in the inorganic particles in the papermaking sludge is determined by X-ray microanalyzer (model number: E-MAX · S-2150, manufactured by Horiba, Ltd.) after burning the papermaking sludge at 525 ° C. to obtain a combustion product. ) To obtain oxide-converted mass ratios of various elements contained in the regenerated particles at an acceleration voltage of 15 KV, and perform proportional calculation based on the results and the molecular weights of calcium carbonate, kaolin, talc and silicon dioxide. Calculated with
[炭酸カルシウムの分解率(単位:%)]
525℃で燃焼した燃焼物のTG−DTA質量減少率(600〜800℃)と、後述の表1に記載の条件で燃焼した燃焼物のTG−DTA質量減少率(600〜800℃)との差から分解率を求めた。
[Decomposition rate of calcium carbonate (unit:%)]
The TG-DTA mass reduction rate (600 to 800 ° C.) of the combustion product burned at 525 ° C. and the TG-DTA mass reduction rate (600 to 800 ° C.) of the combustion product burned under the conditions shown in Table 1 described later. The decomposition rate was calculated from the difference.
[水分率(単位:質量%)]
定温乾燥機内に試料を静置し、約105℃で6時間以上保持することで質量変動を認めなくなった時点を乾燥後質量とし、下記式により算出した値である。
水分率(%)=[(乾燥前質量−乾燥後質量)÷乾燥前質量]×100
[Moisture content (unit: mass%)]
This is a value calculated by the following formula, with the sample placed in a constant temperature dryer and held at about 105 ° C. for 6 hours or longer when mass fluctuation is no longer recognized as the post-drying mass.
Moisture content (%) = [(mass before drying−mass after drying) ÷ mass before drying] × 100
[炉内温度(単位:℃)]
炉本体内の温度を、熱電対を用いて測定した値である。
[In-furnace temperature (unit: ° C)]
It is the value which measured the temperature in a furnace main body using the thermocouple.
[酸素濃度(単位:容量%)]
炉本体内の酸素濃度を、自動酸素濃度測定装置(型番:ENDA−5250、堀場製作所製)を用いて測定した値である。
[Oxygen concentration (unit: volume%)]
It is the value which measured the oxygen concentration in a furnace main body using the automatic oxygen concentration measuring apparatus (model number: ENDA-5250, Horiba Seisakusho).
[分散性(単位:mPa・s)]
雰囲気温度20℃、ローター回転数60rpmの条件下において、B型粘度計(東機産業(株)製、TVM−10M)を用いて測定した値である。なお、粘度(mPa・s)が低いほど分散性が良好であると判断される。
[Dispersibility (unit: mPa · s)]
It is a value measured using a B-type viscometer (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd., TVM-10M) under the conditions of an atmospheric temperature of 20 ° C. and a rotor rotational speed of 60 rpm. The lower the viscosity (mPa · s), the better the dispersibility.
[反応後pH及び製品pH]
反応後pHとは、二酸化炭素吹き込み工程において、二酸化炭素の吹込みを終えた炭酸化反応終了時点のpHを、また、製品pHとは、炭酸化反応を終えた後、pH9.0以上で1時間あたりのpH変動数値が0.5以下となった時点のpHを、それぞれ意味する。
[Post-reaction pH and product pH]
The post-reaction pH is the pH at the end of the carbonation reaction after the carbon dioxide blowing in the carbon dioxide blowing step, and the product pH is 1 at pH 9.0 or higher after the carbonation reaction is finished. The pH at the time when the pH fluctuation value per hour becomes 0.5 or less is meant.
[平均粒子径(単位:μm)]
レーザー回折方式の粒度分布計(型番:マイクロトラックMT−3000II、日機装製)を用いて測定した体積平均粒子径(D50)である。測定試料の調製は、0.1%ヘキサメタ燐酸ソーダ水溶液に粒子を添加し、超音波で1分間分散した。
[Average particle size (unit: μm)]
It is a volume average particle diameter (D 50 ) measured using a laser diffraction particle size distribution meter (model number: Microtrac MT-3000II, manufactured by Nikkiso). In the preparation of the measurement sample, particles were added to a 0.1% sodium hexametaphosphate aqueous solution and dispersed with an ultrasonic wave for 1 minute.
[白色度(再生粒子)(単位:%)]
色差計(SP−80、東京電色製)を用い、粉体試料を乳鉢で磨り潰し、ガラスセルに詰めて測定した値である。
[Whiteness (regenerated particles) (unit:%)]
It is a value measured by using a color difference meter (SP-80, manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd.), grinding a powder sample with a mortar and packing it in a glass cell.
[吸油量(単位:mL/100g)]
JIS−K5101−13−1(2004)に準じて測定した。すなわち105℃〜110℃で2時間乾燥した試料2g〜5gをガラス板に取り、精製アマニ油(酸価4以下のもの)をビュレットから少量ずつ試料の中央に滴下しその都度ヘラで練り合わせ、滴下練り合わせの操作を繰り返し、全体が初めて1本の棒状にまとまったときを終点として、精製アマニ油の滴下量を求め、下記式によって吸油量を算出した。
吸油量(mL/100g)=[アマニ油量(mL)×100]/紙料(g)
[Oil absorption (unit: mL / 100g)]
It measured according to JIS-K5101-13-1 (2004). That is, 2 g to 5 g of a sample dried at 105 ° C. to 110 ° C. for 2 hours is taken on a glass plate, and refined linseed oil (having an acid value of 4 or less) is dropped from the burette to the center of the sample little by little and kneaded with a spatula each time. The kneading operation was repeated, and the dripping amount of refined linseed oil was determined with the end point when the whole was first assembled into one rod shape, and the oil absorption amount was calculated by the following formula.
Oil absorption (mL / 100 g) = [linseed oil amount (mL) × 100] / paper (g)
[摩耗度(単位:mg)]
プラスチックワイヤー摩耗度計(日本フィルコン製)を用い、スラリー濃度2%の条件下で3時間後に測定した値である。
[Degree of wear (unit: mg)]
It is a value measured after 3 hours using a plastic wire wear meter (manufactured by Nippon Filcon) under a slurry concentration of 2%.
[坪量(単位:g/m2)]
JIS−P8124(1998)に記載の「紙及び板紙−坪量測定方法」に準拠して測定した。
[Basis weight (unit: g / m 2 )]
It was measured according to “Paper and paperboard—basis weight measurement method” described in JIS-P8124 (1998).
[灰分(単位:%)]
JIS−P8251(2003)に記載の「紙、板紙及びパルプ−灰分試験方法−525℃燃焼法」に準拠して測定した。
[Ash content (unit:%)]
It was measured in accordance with “Paper, paperboard and pulp-ash content test method—525 ° C. combustion method” described in JIS-P8251 (2003).
[白紙不透明度(単位:%)]
JIS−P8149(2000)「紙及び板紙−不透明度試験方法(紙の裏当て)−拡散照明法」に準拠して測定した。
[Blank Opacity (Unit:%)]
Measured according to JIS-P8149 (2000) "Paper and paperboard-Opacity test method (backing of paper)-Diffuse illumination method".
[印刷不透明度(単位:%)]
JAPAN TAPPI No.45(2000)「新聞用紙−印刷後不透明度試験方法」に準拠し、測定機器ISO白色度計(スガ試験機社製)を用いて測定した。
[Printing opacity (unit:%)]
JAPAN TAPPI No. No. 45 (2000) “Newspaper—Post-printing opacity test method”, and measured using a measuring instrument ISO whiteness meter (manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.).
[白色度(紙)(単位:%)]
JIS−P8148(2001)「紙、板紙及びパルプ−ISO白色度(拡散青色光反射率)の測定方法」に準拠して測定した。
[Whiteness (paper) (unit:%)]
Measured according to JIS-P8148 (2001) “Paper, paperboard and pulp—Measurement method of ISO whiteness (diffuse blue light reflectance)”.
[インキ着肉性]
オフセット印刷機(型番:小森SYSTEMC−20、小森コーポレーション社製)を使用し、新聞インキ(商品名:ニューズゼットナチュラリス(墨)、大日本インキ化学工業社製)にて連続10000部の印刷を行った。得られた印刷物について、画像の鮮明さ及び濃淡ムラを目視にて観察し、以下の評価基準に基づいて評価した。
(評価基準)
5:画像が鮮明で濃淡ムラが全くなく、インキ着肉性に優れる。
4:画像が鮮明で濃淡ムラが殆どなく、インキ着肉性が良好である。
3:一部に画像が不鮮明な箇所及び濃淡ムラがややある。
2:一部に画像が不鮮明な箇所及び濃淡ムラがあり、インキ着肉性が良好でない。
1:全体的に画像が不鮮明で濃淡ムラが著しく、インキ着肉性に劣る。
[Ink fillability]
Using an offset printer (model number: Komori SYSTEMC-20, manufactured by Komori Corporation), continuous 10,000 copies can be printed with newspaper ink (trade name: Newsjet Naturalis (black), manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.). went. About the obtained printed matter, the clearness and the shading unevenness of an image were observed visually, and it evaluated based on the following evaluation criteria.
(Evaluation criteria)
5: The image is clear and there is no unevenness in density, and the ink deposition property is excellent.
4: The image is clear, there is almost no unevenness in density, and the ink deposition property is good.
3: Some portions of the image are unclear and some shading unevenness.
2: There are portions where the image is unclear and unevenness in density, and ink deposition is not good.
1: As a whole, the image is unclear, the density unevenness is remarkable, and the ink deposition property is inferior.
[ブランケット紙粉、パイリング]
オフセット輪転印刷機(型番:LITHOPIA BTO−4、三菱重工業社製)を使用して50連巻きの印刷用紙にて両出し10万部の印刷を行い、印刷紙面のカスレとブランケット非画像部における紙粉の発生及び堆積の有無を目視にて観察し、以下の評価基準に基づいて評価した。
(評価基準)
5:紙面カスレと紙粉の発生が全く認められない。
4:紙面カスレがわずかに認められるがブランケット上での堆積は全く認められない。
3:紙面カスレがやや認められブランケット上での堆積が少し認められる。
2:紙面カスレの発生が認められ、ブランケット上に堆積している。
1:紙面カスレとブランケット上での紙粉の堆積が著しい。
[Blanket paper dust, piling]
Using an offset rotary printing press (model number: LITHOPIA BTO-4, manufactured by Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.), prints 100,000 copies on both sides of a 50-continuous printing paper, and the paper on the printing paper and blanket non-image area. The presence or absence of powder generation and accumulation was visually observed and evaluated based on the following evaluation criteria.
(Evaluation criteria)
5: Generation | occurrence | production of paper surface scraps and paper dust is not recognized at all.
4: Scratch on the paper surface is slightly observed, but no deposition on the blanket is observed.
3: Scratch on the paper surface is slightly recognized and a little accumulation on the blanket is recognized.
2: Generation | occurrence | production of the paper surface scraping was recognized and it has accumulated on the blanket.
1: Accumulation of paper dust on the paper surface and blanket is remarkable.
[地汚れ]
オフセットカラー印刷機(型番:SYSTEM C−20、(株)小森コーポレーション製)を使用して、16万部/時の印刷速度で、藍、赤、黄、墨の順に4色カラー印刷を5000部行った後、不特定の30部を抜き取り、地汚れ度合いを目視にて観察し、以下の評価基準に基づいて評価した。
(評価基準)
◎:ふち汚れの発生が全く認められない。
○:30枚中1〜2枚でふち汚れが発生するが、汚れの程度はごく小さく目立たない。
△:小さなふち汚れが、30枚中3〜5枚で発生する。
×:大きな目立つふち汚れが、30枚中2枚以上で発生する。
[Soil dirt]
Using an offset color printer (model number: SYSTEM C-20, manufactured by Komori Corporation), 5000 copies of 4-color printing in the order of indigo, red, yellow, and black at a printing speed of 160,000 copies / hour. After carrying out, 30 parts of unspecified were extracted, the degree of soiling was observed visually, and it evaluated based on the following evaluation criteria.
(Evaluation criteria)
(Double-circle): Generation | occurrence | production of edge dirt is not recognized at all.
○: Edge contamination occurs on 1 to 2 of 30 sheets, but the degree of contamination is very small and unnoticeable.
Δ: Small edge stains occur on 3 to 5 of 30 sheets.
X: A large noticeable edge stain occurs on 2 or more of 30 sheets.
〔新聞脱墨フロス由来の再生粒子の製造〕
[製造例1]
新聞脱墨フロス中の無機粒子における炭酸カルシウムの含有量が78質量%である新聞フロスを固形分換算で100質量%含有する製紙スラッジを、水分率が45質量%となるように脱水工程に付した後、製紙スラッジの平均粒子径が3mmとなるように破砕し、内燃式の横型回転式キルン炉を用い、水分率が2質量%となるように乾燥工程に付した後、内燃式の横型回転式キルン炉にて温度800℃、酸素濃度12容量%にて燃焼処理した。燃焼処理での炭酸カルシウムの分解率は90%だった。燃焼工程後の燃焼物を平均粒子径が3μmとなるように粉砕した後、燃焼物濃度が10質量%となるようスラリー化し、二酸化炭素含有ガス(濃度16容量%)を撹拌しながら反応後pHが7.4になるまでスラリーに吹き込み、炭酸カルシウムを析出させ、表面が炭酸カルシウムで被覆された製造例1の再生粒子を得た。得られた再生粒子の平均粒子径は4μm、白色度は88%、吸油量は115mL/100g、ワイヤー摩耗度は80mgであった。なお、製造例1で用いた製紙スラッジ(新聞脱墨フロス)中の無機粒子におけるカオリンの含有量は16質量%であった。
[Production of recycled particles from newspaper deinking floss]
[Production Example 1]
Paper sludge containing 100% by mass of newspaper floss with a calcium carbonate content of 78% by mass in the inorganic particles in the newspaper deinking floss is subjected to a dehydration step so that the moisture content is 45% by mass. After that, the papermaking sludge is crushed so as to have an average particle diameter of 3 mm, and subjected to a drying process using an internal combustion type horizontal rotary kiln furnace so that the moisture content becomes 2% by mass. Combustion treatment was performed at a temperature of 800 ° C. and an oxygen concentration of 12 vol% in a rotary kiln furnace. The decomposition rate of calcium carbonate in the combustion treatment was 90%. After combusting the combusted product after the combustion step so that the average particle size becomes 3 μm, it is slurried so that the combusted product concentration becomes 10% by mass, and the pH after reaction while stirring the carbon dioxide-containing gas (concentration 16 vol%) Was blown into the slurry until it reached 7.4 to precipitate calcium carbonate, and the regenerated particles of Production Example 1 having the surface coated with calcium carbonate were obtained. The average particle diameter of the obtained regenerated particles was 4 μm, the whiteness was 88%, the oil absorption was 115 mL / 100 g, and the wire wear was 80 mg. The kaolin content in the inorganic particles in the papermaking sludge (newspaper deinking floss) used in Production Example 1 was 16% by mass.
[製造例2〜7、製造比較例1〜5]
製紙スラッジに含まれる新聞脱墨フロスの含有率、製紙スラッジ中の無機粒子における炭酸カルシウムの含有割合、脱水工程、乾燥工程、燃焼工程、スラリー工程、二酸化炭素吹き込み工程の条件を表1及び表2に示すように変更したこと以外は上記製造例1と同様の操作を行い、製造例2〜7、製造比較例1〜5の再生粒子を得た。得られた再生粒子の物性(平均粒子径、白色度、吸油量、摩耗度)を表2に示す。
[Production Examples 2-7, Production Comparative Examples 1-5]
Tables 1 and 2 show the content of newspaper deinking floss contained in papermaking sludge, the content ratio of calcium carbonate in inorganic particles in papermaking sludge, dehydration process, drying process, combustion process, slurry process, and carbon dioxide blowing process. The same operation as in the above Production Example 1 was performed except that the production was changed as shown in Table 2 to obtain regenerated particles of Production Examples 2 to 7 and Production Comparative Examples 1 to 5. Table 2 shows the physical properties (average particle diameter, whiteness, oil absorption, degree of wear) of the obtained regenerated particles.
〔雑誌脱墨フロス由来の再生粒子の製造〕
[製造例A]
雑誌脱墨フロス(雑誌古紙パルプを製造する古紙処理工程由来の脱墨フロス)を固形分換算で100質量%含有する製紙スラッジを水分率が45質量%となるように脱水工程に付した後、製紙スラッジの平均粒子径が3mmとなるように破砕し、有機成分の熱処理工程(280℃、酸素濃度12容量%)、第1燃焼工程(400℃、酸素濃度12容量%)及び第2燃焼工程(680℃、酸素濃度12容量%)を経た後、セラミックボールミルを用いて湿式粉砕処理を施して雑誌脱墨フロス由来の再生粒子(製造例A)を得た。上記有機成分の熱処理工程において用いた内熱式キルンは、本体が横置きで中心軸周りに回転する内熱キルン炉であり、この内熱キルン炉一端の原料供給口から脱墨フロス等の原料を供給するとともに熱風を吹き込む並流方式を採用した。また、上記第1燃焼工程において用いた内熱キルンは、本体が横置きで中心軸周りに回転する内熱キルン炉であり、第2燃焼工程において用いた外熱キルン炉は、内部に平行リフターを有する外熱電気方式のキルン炉を採用した。第1燃焼工程の燃焼温度は、1次燃焼炉出口の温度を測定し、第2燃焼工程の燃焼温度は2次燃焼炉の出口温度を測定した。酸素濃度は、1次燃焼炉の出口酸素濃度及び2次燃焼炉の出口酸素濃度をそれぞれ測定した。得られた雑誌脱墨フロス由来の再生粒子の平均粒子径は2.5μm、白色度は81%、吸油量は60mL/100g、ワイヤー摩耗度は120mgであった。
[Production of regenerated particles from magazine deinking floss]
[Production Example A]
After dewatering the papermaking sludge containing 100% by mass of the magazine deinking floss (deinking floss derived from the used paper processing step for producing the magazine wastepaper pulp) in terms of solid content, the moisture content is 45% by mass, The papermaking sludge is crushed so as to have an average particle diameter of 3 mm, and the organic component heat treatment step (280 ° C., oxygen concentration 12% by volume), the first combustion step (400 ° C., oxygen concentration 12% by volume), and the second combustion step After passing through (680 degreeC, oxygen concentration 12 volume%), it gave the wet grinding process using the ceramic ball mill, and obtained the reproduction | regeneration particle | grains (manufacture example A) derived from a magazine deinking floss. The internal heat kiln used in the heat treatment step of the organic component is an internal heat kiln furnace in which the main body is placed horizontally and rotates around the central axis, and a raw material such as deinking floss from a raw material supply port at one end of the internal heat kiln furnace And a parallel flow system in which hot air is blown. The internal heat kiln used in the first combustion process is an internal heat kiln furnace in which the main body is placed horizontally and rotates around the central axis, and the external heat kiln furnace used in the second combustion process includes a parallel lifter inside. An external thermoelectric kiln furnace with a heat sink was adopted. The combustion temperature in the first combustion process was measured at the outlet of the primary combustion furnace, and the combustion temperature in the second combustion process was measured at the outlet temperature of the secondary combustion furnace. As for the oxygen concentration, the outlet oxygen concentration of the primary combustion furnace and the outlet oxygen concentration of the secondary combustion furnace were measured, respectively. The regenerated particles derived from the magazine deinking floss thus obtained had an average particle size of 2.5 μm, whiteness of 81%, oil absorption of 60 mL / 100 g, and wire wear of 120 mg.
〔新聞用紙の製造〕
(実施例1)
離解・脱墨古紙パルプ(DIP)を80質量%、サーモメカニカルパルプ(TMP)を20質量%配合し、レファイナーでフリーネスを120mLC.S.F(JIS−P8121に準拠)に調整したパルプスラリーを得た。このパルプスラリーに、内添填料として新聞脱墨フロス由来の再生粒子(エリエールペーパーケミカル社製)10kg/パルプトン、ホワイトカーボン(エリエールペーパーケミカル社製)15kg/パルプトンを添加し、硫酸バンドでpHを6〜7に調整後、凝集剤(ハイモ社製「ハイモロックND270」)を絶乾パルプ100質量部あたり0.07質量部添加し、ツインワイヤー抄紙機で坪量40.5g/m2の新聞用原紙を抄造した。
[Manufacture of newsprint]
Example 1
80% by mass of disaggregated / deinked waste paper pulp (DIP) and 20% by mass of thermomechanical pulp (TMP) were added, and the freeness was 120 mLC. S. A pulp slurry adjusted to F (based on JIS-P8121) was obtained. To this pulp slurry, 10 kg / pulpton of regenerated particles derived from newspaper deinking floss (manufactured by Elle Paper Chemicals) and 15 kg / pulp of white carbon (manufactured by Elle Paper Chemicals) are added as internal additives, and the pH is adjusted to 6 with a sulfuric acid band. After adjusting to ˜7, a flocculant (“Himolock ND270” manufactured by Hymo Co., Ltd.) is added in an amount of 0.07 parts by mass per 100 parts by mass of the absolutely dry pulp, and a newspaper base paper having a basis weight of 40.5 g / m 2 is obtained with a twin wire paper machine. Made.
次いで、表3に記載の顔料及び接着剤を含有する塗工液を調整し、ゲートロールコーターにて片面あたり表3に記載する塗工量となるように基紙の両面塗工した後、アフタードライヤーパートで乾燥させ、カレンダー(線圧50kN/m)にて平坦化処理して実施例1の新聞用紙を得た。なお、上記実施例1の新聞用紙は、顔料が新聞用紙の厚みの表面から20%までの部分に認められた。 Next, after adjusting the coating liquid containing the pigment and adhesive listed in Table 3 and applying both sides of the base paper so that the coating amount shown in Table 3 per side is obtained with a gate roll coater, after-sales The paper was dried with a dryer part and flattened with a calendar (linear pressure 50 kN / m) to obtain newsprint paper of Example 1. In addition, in the newsprint of Example 1 above, the pigment was found in the portion of the newspaper thickness up to 20% from the surface of the newsprint.
塗工液に用いた接着剤は以下のとおりである。なお、塗工液には水溶性接着剤100質量部に対しスチレン系表面サイズ剤(品番:SS2712、星光PMC株式会社製)を固形分換算で15質量部添加した。
<水溶性接着剤>
・尿素リン酸エステル化澱粉(品番:スターコート16、日本食品化工株式会社製)
<非水溶性接着剤>
・SBラテックス(品番:R−1395、旭化成ケミカルズ株式会社製)
The adhesive used for the coating solution is as follows. In addition, 15 mass parts of styrene-type surface sizing agent (product number: SS2712, manufactured by Seiko PMC Co., Ltd.) was added to the coating liquid with respect to 100 mass parts of the water-soluble adhesive.
<Water-soluble adhesive>
・ Urea phosphate esterified starch (Product No .: Star Coat 16, manufactured by Nippon Shokuhin Kako Co., Ltd.)
<Water-insoluble adhesive>
SB latex (product number: R-1395, manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation)
(実施例2〜10、比較例1〜3)
顔料の種類、顔料の含有量、接着剤の種類、接着剤の含有量、塗工液の塗工量を表3に示すように変更したこと以外は上記実施例1と同様の操作を行い、実施例2〜10及び比較例1〜3の新聞用紙を得た。なお、表3における水溶性接着剤及び非水溶性接着剤の含有量は、顔料100質量部に対する配合量(質量部)を意味する。また、比較例1では、顔料として比較製造例4で作成した再生粒子を体積平均粒子径が4.0μmになるまで粉砕して用いた。比較例2では、顔料として製造例Aの雑誌脱墨フロス由来の再生粒子を用い、比較例3では重質炭酸カルシウム(ファイマテック株式会社製、FMT−90、体積平均粒子径0.7μm)を用いた。
(Examples 2 to 10, Comparative Examples 1 to 3)
The same operation as in Example 1 except that the pigment type, pigment content, adhesive type, adhesive content, and coating liquid coating amount were changed as shown in Table 3, Newspaper papers of Examples 2 to 10 and Comparative Examples 1 to 3 were obtained. In addition, content of the water-soluble adhesive and water-insoluble adhesive in Table 3 means the compounding quantity (mass part) with respect to 100 mass parts of pigments. In Comparative Example 1, the regenerated particles prepared in Comparative Production Example 4 were used as pigments after being pulverized until the volume average particle diameter became 4.0 μm. In Comparative Example 2, regenerated particles derived from the magazine deinking floss of Production Example A were used as pigments. In Comparative Example 3, heavy calcium carbonate (manufactured by PMMA Tech, FMT-90, volume average particle size 0.7 μm) was used. Using.
(品質評価)
得られた各新聞用紙について、上記方法にて白色度、白紙不透明度、印刷不透明度、インキ着肉性、ブランケット紙粉パイリング及び地汚れについて評価した。結果を表3に示す。
(quality evaluation)
The obtained newspapers were evaluated for whiteness, white paper opacity, printing opacity, ink fillability, blanket paper dust piling, and background stains by the above methods. The results are shown in Table 3.
上記表3に示されるように、本発明の新聞用紙は、白色度及び印刷不透明度が高いことがわかる。また、当該新聞用紙は、インキ着肉性、紙粉パイリング及び地汚れにおいても高い評価であり、印刷適性及び印刷作業性にも優れることがわかる。 As shown in Table 3 above, it can be seen that the newspaper of the present invention has high whiteness and printing opacity. In addition, the newsprint is highly evaluated in terms of ink fillability, paper dust piling, and background stains, and it can be seen that it is excellent in printability and printability.
本発明の新聞用紙は、古紙の再利用に貢献すると共に、基紙上に塗工する顔料として再生粒子を用いるにもかかわらず、高い白色度及び印刷不透明度を有するため、資源・環境問題に配慮しつつ、軽量化の要請に応える新聞用紙として好適に用いることができる。また、本発明の新聞用紙はインキ着肉性や表面強度等の印刷適性に優れるため、新聞用紙として好適に用いることができる。 The newspaper of the present invention contributes to the reuse of waste paper and has high whiteness and printing opacity despite the use of recycled particles as a pigment to be coated on the base paper. However, it can be suitably used as a newspaper for meeting the demand for weight reduction. Moreover, since the newsprint of the present invention is excellent in printability such as ink fillability and surface strength, it can be suitably used as newsprint.
Claims (5)
上記顔料が、製紙スラッジを脱水及び熱処理して得られる再生粒子を含み、
上記製紙スラッジの主原料が、新聞古紙パルプの製造工程において排出される脱墨フロスであり、
白色度が53.0%以上、印刷不透明度が90.5%以上であることを特徴とする新聞用紙。 Newspaper comprising a base paper and containing a pigment on at least one surface layer of the base paper,
The pigment contains regenerated particles obtained by dewatering and heat-treating paper sludge,
The main raw material of the paper sludge is deinking floss discharged in the manufacturing process of used newspaper pulp,
A newsprint having a whiteness of 53.0% or more and a printing opacity of 90.5% or more.
上記塗工液の塗工量が片面あたり固形分換算で0.5g/m2以上3g/m2以下である請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の新聞用紙。 It is formed by applying a coating liquid mainly containing the pigment and the adhesive to at least one side of the base paper,
The newsprint according to any one of claims 1 to 4, wherein the coating amount of the coating liquid is 0.5 g / m 2 or more and 3 g / m 2 or less in terms of solid content per side.
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