JPH07189154A - Method for producing deinked pulp - Google Patents
Method for producing deinked pulpInfo
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- JPH07189154A JPH07189154A JP32836893A JP32836893A JPH07189154A JP H07189154 A JPH07189154 A JP H07189154A JP 32836893 A JP32836893 A JP 32836893A JP 32836893 A JP32836893 A JP 32836893A JP H07189154 A JPH07189154 A JP H07189154A
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Landscapes
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、印刷古紙から脱墨パル
プを製造する方法に関する。更に詳しくは、本発明は、
印刷古紙パルプを脱墨処理するに際し、特定条件下での
オゾン処理を行うことにより脱墨効果を高め、パルプの
より一層の高白色度化を可能とする脱墨パルプの製造方
法に関する。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing deinked pulp from printed waste paper. More specifically, the present invention provides
The present invention relates to a method for producing deinked pulp, which enhances the deinking effect by performing ozone treatment under specific conditions when deinking printed waste paper pulp, and makes it possible to further increase the whiteness of the pulp.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より古紙は重要な製紙原料として再
生使用されてきているが、近年における地球的規模での
環境保全および省資源に対する強い要請を背景として、
古紙をより高度に処理し、再生利用の範囲を拡大するこ
とが当業界における極めて重要な技術課題となってい
る。この一つの方向として、印刷古紙の印刷インキを脱
墨工程で除去し、白色度の高い脱墨パルプとし、各種印
刷用紙の原料としての使用を可能とするべく、各種の脱
墨・漂白方法が提案され、工業的に実施されてきてい
る。2. Description of the Related Art Conventionally, used paper has been recycled as an important raw material for papermaking, but against the background of recent strong demands for environmental protection and resource saving on a global scale,
It has become a very important technical problem in the industry to process waste paper at a higher level and to expand the range of recycling. As one direction of this, various deinking and bleaching methods are used in order to remove the printing ink of waste printed paper in the deinking process to obtain deinked pulp with high whiteness and to use it as a raw material for various printing papers. It has been proposed and implemented industrially.
【0003】現行の一般的な脱墨パルプの製造法によれ
ば、印刷古紙をパルパーにて離解、解繊する離解工程に
続き、脱水濃縮した離解パルプにアルカリ性薬品、界面
活性剤、過酸化水素等を添加して、パルプ繊維を膨潤さ
せ、印刷インキをパルプ繊維から剥離させるアルカリソ
ーキング工程、ソーキング処理したパルプを希釈し、細
かい空気の気泡を吹き込み、印刷インキを気泡に付着さ
せて浮上分離するフローテーション工程、ソーキング処
理後またはフローテーション処理後、パルプ繊維を多量
の水で希釈・脱水して印刷インキを洗浄除去する洗浄工
程を経て、脱墨パルプを製造している。According to the current general method for producing deinked pulp, following the defibrating step of defibrating and defibrating printed waste paper with a pulper, the dehydrated and concentrated defibrated pulp is treated with an alkaline chemical, a surfactant, and hydrogen peroxide. Etc. to swell the pulp fiber and peel the printing ink from the pulp fiber, dilute the soaked pulp, blow the fine air bubbles, and attach the printing ink to the bubbles to float and separate Deinked pulp is produced through a flotation process, a soaking process or a flotation process, and a washing process of diluting and dehydrating pulp fibers with a large amount of water to wash and remove the printing ink.
【0004】アルカリソーキング処理およびフローテー
ション処理および(または)洗浄処理だけでも、ある程
度の白色度の脱墨パルプが得られる。しかし、これらの
処理工程で得られる脱墨パルプの白色度には限界があ
り、更に高い白色度の脱墨パルプを得るためには、後段
に漂白処理が必要となる。脱墨パルプの漂白処理方法と
しては、過酸化水素等による酸化漂白処理、フォルムア
ミジンスルフィン酸等による還元漂白処理等が採用さ
れ、高白色度の脱墨パルプが製造されている。Alkaline soaking treatment and flotation treatment and / or washing treatment alone can give deinked pulp having a certain degree of whiteness. However, the whiteness of the deinked pulp obtained by these treatment steps is limited, and in order to obtain a deinked pulp having a higher whiteness, a bleaching treatment is required in the subsequent stage. As a bleaching treatment method for deinked pulp, oxidative bleaching treatment with hydrogen peroxide or the like, reduction bleaching treatment with formamidinesulfinic acid or the like is adopted to produce deinked pulp with high whiteness.
【0005】パルプの漂白に関しては、有機塩素化合物
による環境汚染防止の観点から、塩素系漂白剤の使用を
削減もしくはゼロにするECFまたはTCFパルプの実
用化が検討され、一部実用化されている。塩素系漂白剤
にかわる漂白剤として、酸素、過酸化水素、オゾン等の
酸素系漂白剤が使用されている。オゾンは極めて酸化力
の強い酸素系漂白剤であるが、酸化力が強すぎるため、
パルプの漂白作用以外にパルプ繊維の崩壊をも引き起こ
し、パルプ強度の低下をもたらす危険性がある。また、
オゾンは常温常圧で水に溶けにくい気体であり、反応性
が激しく、自己無効分解も起こり、特にアルカリ性では
分解しやすいという性質がある。このため、パルプのオ
ゾン漂白は、常温付近の比較的低温での、30〜45%
の高濃度パルプを処理する気相反応が主流となってお
り、パルプ強度の低下を防止するため、pH1〜3程度
の酸性で処理している。Regarding the bleaching of pulp, from the viewpoint of preventing environmental pollution due to organic chlorine compounds, the practical use of ECF or TCF pulp which reduces or eliminates the use of chlorine bleaching agents has been studied and partially put into practical use. . Oxygen-based bleaching agents such as oxygen, hydrogen peroxide and ozone have been used as bleaching agents in place of chlorine-based bleaching agents. Ozone is an oxygen-based bleaching agent that has extremely strong oxidizing power, but since it has too strong oxidizing power,
In addition to the bleaching action of pulp, it also causes the collapse of pulp fibers, and there is a risk of causing a decrease in pulp strength. Also,
Ozone is a gas that hardly dissolves in water at room temperature and atmospheric pressure, has a strong reactivity, undergoes self-ineffective decomposition, and has the property that it is easily decomposed especially in alkaline. Therefore, ozone bleaching of pulp is 30-45% at a relatively low temperature near room temperature.
The gas phase reaction for treating high-concentration pulp is mainly used, and in order to prevent a decrease in pulp strength, it is treated with acidity of about pH 1-3.
【0006】古紙の再生処理におけるオゾンの利用も検
討されており、F.A. Abadie-Maubert, N.Soteland の報
告(Ozone Sci. and Eng. 7(3) 229(1985))によれば、
印刷古紙を離解・脱水してパルプ濃度35%としてフラ
ッフィングし、オゾン濃度2%の酸素ガスを供給し、酸
性条件下(例えばPH3.0)、オゾン添加率1〜3%
で室温で処理し、その後アルカリでPH8.5にして残
オゾンを分解している。この報告によれば、オゾン処理
は脱インキ効果はないが、パルプの機械的性質および光
学的性質の改良に可能性があるとしている。また、M.Mu
guet, J.Koganの報告(Proceeding of the 1992 TAPPI
Pulping Conference,1992,p.75)では、脱墨古紙パルプ
を3%濃度でpH2.5に調製した後、パルプ濃度30
〜40%に脱水し、フラッフィングし、オゾン濃度3.
5%の酸素を供給し、絶乾パルプ当たり0.3%〜2%
程度のオゾン消費率で25℃で処理している。これらの
オゾン処理は、オゾンを古紙パルプの漂白に使用するも
のが主体であり、酸性での漂白方法が採用されている。The use of ozone in the recycling of waste paper is also being investigated, and according to a report by FA Abadie-Maubert, N. Soteland (Ozone Sci. And Eng. 7 (3) 229 (1985)).
Waste paper is defibrated and dehydrated to fluff it with a pulp concentration of 35%, oxygen gas with an ozone concentration of 2% is supplied, and under acidic conditions (for example, pH 3.0), the ozone addition rate is 1 to 3%.
At room temperature, the pH is adjusted to 8.5 with alkali to decompose residual ozone. According to this report, ozone treatment does not have a deinking effect, but has the potential to improve the mechanical and optical properties of pulp. Also, M.Mu
guet, J. Kogan (Proceeding of the 1992 TAPPI
Pulping Conference, 1992, p.75), after preparing deinked waste paper pulp at 3% concentration to pH 2.5, the pulp concentration was 30%.
Dehydrate to ~ 40%, fluff, ozone concentration 3.
Supplying 5% oxygen, 0.3% to 2% per bone dry pulp
It is processed at 25 ° C. with an ozone consumption rate of the order. In these ozone treatments, ozone is mainly used for bleaching waste paper pulp, and an acid bleaching method is adopted.
【0007】印刷古紙より脱墨パルプを製造する方法に
おいて、アルカリソーキング処理によりパルプ繊維を膨
潤させ、印刷インキを剥離し、フローテーション処理に
より印刷インキをパルプ繊維から分離する方法が我国で
は主流となっている。フローテーション処理で分離され
やすい印刷インキの粒径は、10〜100μmであると
いわれている。従って、フローテーション処理によって
除去できない印刷インキが脱墨パルプに残留し、脱墨パ
ルプ特有の“くすみ”を生じさせ、脱墨パルプの用途拡
大を阻害する一因となっている。In the method of producing deinked pulp from waste printed paper, a method in which pulp fibers are swollen by an alkali soaking treatment, the printing ink is peeled off, and the printing ink is separated from the pulp fibers by a flotation treatment has become mainstream in Japan. ing. It is said that the particle diameter of the printing ink that is easily separated by the flotation treatment is 10 to 100 μm. Therefore, the printing ink that cannot be removed by the flotation process remains in the deinked pulp, causing "dullness" peculiar to the deinked pulp, which is one of the factors that hinder the expansion of applications of the deinked pulp.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の実情に鑑み、脱墨パルプに残留する印刷インキ(以
下、残留カーボンと称する)を減少させ、脱墨パルプ特
有の“くすみ”を減少させ、より高白色度の脱墨パルプ
を製造する方法を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned prior art, the present invention reduces the printing ink (hereinafter referred to as residual carbon) remaining in the deinking pulp to eliminate the "dullness" peculiar to the deinking pulp. It is an object of the present invention to provide a method for producing a deinked pulp having a reduced whiteness and a higher whiteness.
【0009】[0009]
〔発明の概要〕本発明者らは、古紙パルプの脱墨処理に
おいて、特定の処理工程にてアルカリ性〜中性条件下で
のオゾン処理を行うことにより上記目的が達成されるこ
とを見出した。即ち、本発明による脱墨パルプの製造方
法は、印刷古紙を離解工程、アルカリソーキング工程お
よびフローション工程および(または)洗浄工程、およ
び所望により漂白工程を含む工程で処理することにより
脱墨パルプを製造する方法において、前記アルカリソー
キング工程の前処理工程として、または前記アルカリソ
ーキング工程若しくは漂白工程においてパルプを中性か
らアルカリ性にてオゾンで処理することを特徴とするも
のである。[Summary of the Invention] The present inventors have found that in the deinking treatment of waste paper pulp, the above object can be achieved by performing ozone treatment under alkaline to neutral conditions in a specific treatment step. That is, the method for producing deinked pulp according to the present invention is a method for producing deinked pulp by treating the printed waste paper with a step including a disintegration step, an alkali soaking step and a flotation step and / or a washing step, and optionally a bleaching step. In the manufacturing method, the pulp is treated with ozone from neutral to alkaline as a pretreatment step of the alkali soaking step or in the alkali soaking step or the bleaching step.
【0010】〔発明の具体的な説明〕本発明によるオゾ
ン処理は、脱墨パルプ製造工程のうちアルカリソーキン
グ工程または漂白工程において、若しくはアルカリソー
キング工程の前処理工程として実施される。中でも、ア
ルカリソーキング工程における、若しくはその前処理と
しての実施が好ましく、より大きなオゾン処理効果が得
られる。オゾン処理をアルカリソーキング工程におい
て、若しくはその前処理として行う場合、その実施時期
は、アルカリソーキング工程での薬品添加前または各種
薬品添加の中間段階、但し過酸化水素添加前、またはア
ルカリソーキング工程の後半、それもなるべく遅い時点
が好ましく、アルカリソーキング処理が実質的に完了し
た時点が最も好ましい。その理由は、アルカリソーキン
グ工程の前半、特にソーキング処理開始時、即ち過酸化
水素添加直後にオゾンを添加した場合、過酸化水素がそ
れ自身よりも強力な酸化剤であるオゾンの存在下では還
元剤として作用するので、オゾンおよび過酸化水素が直
接反応し、パルプへの作用が相殺されるからである。[Detailed Description of the Invention] The ozone treatment according to the present invention is carried out in an alkali soaking step or a bleaching step of the deinking pulp manufacturing step, or as a pretreatment step of the alkali soaking step. Above all, it is preferable to carry out in the alkali soaking step or as a pretreatment thereof, and a greater ozone treatment effect can be obtained. When the ozone treatment is performed in the alkali soaking process or as a pretreatment thereof, the timing of the treatment is before the addition of chemicals in the alkali soaking process or in the intermediate stage of addition of various chemicals, but before the addition of hydrogen peroxide or the latter half of the alkali soaking process. It is also preferably as late as possible, and most preferably when the alkaline soaking treatment is substantially completed. The reason is that in the first half of the alkaline soaking process, especially when ozone is added at the start of the soaking process, that is, immediately after the addition of hydrogen peroxide, the reducing agent is present in the presence of ozone, which is a stronger oxidizing agent than itself. This is because ozone and hydrogen peroxide react directly with each other and the effects on the pulp are offset.
【0011】本発明によるオゾン処理を漂白工程(過酸
化水素漂白、フォルムアミジンスルフィン酸(FAS)
漂白等)にて行う場合にも、その実施時期はやはり工程
の後半、特に漂白処理が実質的に終了した時点が好まし
い。漂白処理開始当初にオゾンを添加すると、上述のア
ルカリソーキング工程におけるオゾン処理の場合と同
様、漂白剤として使用される過酸化水素、フォルムアミ
ジンスルフィン酸等とオゾンとの反応により、それぞれ
のパルプへの作用が低減してしまう。The ozone treatment according to the present invention is carried out by a bleaching step (hydrogen peroxide bleaching, formamidinesulfinic acid (FAS)).
Also in the case of bleaching, etc.), it is preferable to carry out the treatment in the latter half of the step, particularly when the bleaching treatment is substantially completed. When ozone is added at the beginning of the bleaching treatment, as in the case of the ozone treatment in the alkali soaking step described above, hydrogen peroxide used as a bleaching agent, formamidinesulfinic acid, etc. react with ozone to produce respective pulps. The action will be reduced.
【0012】本発明においては、パルプのオゾン処理は
中性〜アルカリ性条件下にて行われる。即ち、オゾン処
理時のパルプスラリーpHは一般に7.0〜13.5で
あり、好ましくは9.0〜12.0である。このpH範
囲は、通常のアルカリソーキング処理および漂白処理
(過酸化水素漂白、FAS漂白等)時のパルプスラリー
のpH範囲に相当し、従って、これらの処理時(上述の
ように処理終了時も含む)にオゾン処理を実施するに際
し、パルプスラリーpHを特に変更する必要はない。オ
ゾンの使用量は、一般に対絶乾パルプ0.01〜5重量
%、好ましくは0.05〜1重量%である。In the present invention, the ozone treatment of pulp is carried out under neutral to alkaline conditions. That is, the pulp slurry pH during ozone treatment is generally 7.0 to 13.5, preferably 9.0 to 12.0. This pH range corresponds to the pH range of the pulp slurry at the time of ordinary alkaline soaking treatment and bleaching treatment (hydrogen peroxide bleaching, FAS bleaching, etc.), and therefore, during these treatments (including the end of treatment as described above). It is not necessary to change the pH of the pulp slurry when the ozone treatment is carried out on (1). The amount of ozone used is generally 0.01 to 5% by weight, and preferably 0.05 to 1% by weight, based on dry pulp.
【0013】オゾン処理時のパルプスラリーの温度は、
オゾンの反応性が極めて激しく、短時間でオゾンの反応
が終了するため特に制限されないが、一般に5〜95
℃、好ましくは40〜70℃である。処理時間は、オゾ
ンの使用量、オゾンの濃度およびパルプの処理濃度等に
依存するが、短時間でオゾンの反応が終了するため、一
般に0.1〜60分、好ましくは0.5〜30分であ
る。オゾンは水に溶けにくい気体であるため、オゾンと
古紙パルプとの接触を良くする目的で、オゾン処理時の
古紙パルプの濃度は出来るだけ高濃度であることが好ま
しく、中濃度から高濃度パルプといわれる8〜45%で
あることが望ましい。また、オゾンは前述のように水に
溶解しにくい、極めて反応性に富む気体であるため、処
理効率を高めるためには、オゾン処理に際して古紙パル
プを攪拌混合することが望ましい。攪拌混合時の攪拌回
転数は、10〜2000rpm、特に100〜1500
rpmが、攪拌効率および高速回転によるパルプ繊維の
強度低下防止の観点から望ましい。The temperature of the pulp slurry during ozone treatment is
Since the reactivity of ozone is extremely strong and the reaction of ozone is completed in a short time, it is not particularly limited, but generally 5 to 95.
C, preferably 40 to 70C. The treatment time depends on the amount of ozone used, the concentration of ozone, the treatment concentration of pulp, etc., but since the reaction of ozone is completed in a short time, it is generally 0.1 to 60 minutes, preferably 0.5 to 30 minutes. Is. Since ozone is a gas that is difficult to dissolve in water, it is preferable that the concentration of waste paper pulp during ozone treatment is as high as possible in order to improve the contact between ozone and waste paper pulp. It is desirable to be 8 to 45%. In addition, as described above, ozone is a gas that is not easily dissolved in water and is extremely reactive, and therefore it is desirable to stir and mix waste paper pulp during ozone treatment in order to enhance treatment efficiency. The stirring rotational speed during stirring and mixing is 10 to 2000 rpm, particularly 100 to 1500 rpm.
The rpm is preferable from the viewpoint of stirring efficiency and prevention of deterioration of strength of pulp fiber due to high speed rotation.
【0014】本発明で使用するオゾンとしては、例え
ば、空気を含む脱湿した酸素含有ガス気流中に無声放電
するオゾン発生器により製造されるオゾン含有ガスを用
いることができる。酸素含有ガスの酸素濃度が高いほ
ど、製造されるオゾン濃度が高くなる。このオゾン含有
ガスを使用する場合、オゾン濃度が高い方が処理効率上
望ましく、処理時間が短縮化される。このため、オゾン
製造用酸素含有ガスとしては、コスト的にも有利な、空
気のPSA法による高濃度酸素含有ガスまたは深冷分離
法による高純度酸素含有ガスを使用することが好まし
い。これらオゾン製造用酸素含有ガス中の酸素濃度は一
般に65〜100体積%である。また、オゾン含有ガス
中のオゾン濃度は、オゾン発生器に供給する酸素含有ガ
スの酸素濃度および流量、無声放電の荷電電圧により変
動可能であるが、一般に0.01〜15重量%、好まし
くは5〜15重量%である。本発明によるオゾン処理
は、通常、上記オゾン含有ガスをパルプスラリー中に吹
込むことにより行われる。As the ozone used in the present invention, for example, an ozone-containing gas produced by an ozone generator that silently discharges in a dehumidified oxygen-containing gas stream containing air can be used. The higher the oxygen concentration of the oxygen-containing gas, the higher the ozone concentration produced. When this ozone-containing gas is used, it is desirable that the ozone concentration is high in terms of processing efficiency, and the processing time is shortened. Therefore, as the oxygen-containing gas for ozone production, it is preferable to use a high-concentration oxygen-containing gas by the PSA method of air or a high-purity oxygen-containing gas by the cryogenic separation method, which is also advantageous in terms of cost. The oxygen concentration in these oxygen-containing gases for ozone production is generally 65 to 100% by volume. The ozone concentration in the ozone-containing gas can be varied depending on the oxygen concentration and flow rate of the oxygen-containing gas supplied to the ozone generator and the charging voltage of the silent discharge, but is generally 0.01 to 15% by weight, preferably 5%. ~ 15% by weight. The ozone treatment according to the present invention is usually performed by blowing the ozone-containing gas into the pulp slurry.
【0015】上記オゾン含有ガス中のオゾンは、オゾン
処理の際の古紙パルプとの反応もしくは自己無効分解等
によりその大半が分解し、オゾン処理後のガス中にはオ
ゾンはほとんど含まれていない。しかし、このオゾン処
理後の酸素含有ガスである排気ガスは、オゾン製造用の
酸素含有ガスとして再使用することができる。無声放電
によるオゾン発生器に使用する酸素含有ガスは、無声放
電電極間でショートさせないため、脱湿されたものでな
ければならない。従って、オゾン処理後の排気ガスを再
使用するためには、排気ガスを再脱湿する必要があり、
大気圧下の露点が少なくとも−50℃以下、より好まし
くは−60℃以下に脱湿する必要がある。この脱湿した
酸素含有排気ガスをオゾン製造用の脱湿した酸素含有ガ
スに再循環させ、オゾン発生器に供給し、再びオゾン含
有ガスとして、本発明によるオゾン処理に使用すること
ができる。Most of the ozone in the ozone-containing gas is decomposed by reaction with waste paper pulp or self-ineffective decomposition during ozone treatment, and the ozone-treated gas contains almost no ozone. However, the exhaust gas, which is the oxygen-containing gas after the ozone treatment, can be reused as the oxygen-containing gas for ozone production. The oxygen-containing gas used in the ozone generator by silent discharge must be dehumidified so as not to short-circuit between the silent discharge electrodes. Therefore, in order to reuse the exhaust gas after the ozone treatment, it is necessary to re-dehumidify the exhaust gas,
It is necessary to dehumidify the dew point under atmospheric pressure to at least −50 ° C. or lower, and more preferably −60 ° C. or lower. This dehumidified oxygen-containing exhaust gas can be recycled to the dehumidified oxygen-containing gas for ozone production, supplied to the ozone generator, and again used as ozone-containing gas in the ozone treatment according to the present invention.
【0016】前述のように、パルプの漂白にオゾンを漂
白剤として使用する場合は、パルプの繊維強度の低下を
防止するため、通常、酸性でオゾンを添加処理してい
る。一方、印刷古紙の再生処理工程では、アルカリ性で
処理する工程が極めて多く用いられている。古紙の離解
処理においても、離解を促進するためアルカリ性薬品を
添加することがあるし、アルカリソーキングでは、苛性
ソーダ、珪酸ソーダ等のアルカリ性薬品を添加し、アル
カリ性でパルプ繊維の膨潤を促進させ、印刷インキを剥
離しやすくしており、過酸化水素漂白も、アルカリ性で
過酸化水素をHOOアニオンにして漂白しており、フォ
ルムアミジンスルフィン酸(FAS)漂白も、FASを
アルカリ性で分解し、強力な還元性を示すスルフィン酸
イオン(SO2 2-)にして漂白している。従って、アル
カリ処理工程を多用する脱墨工程では、酸性でオゾン処
理をするためには、酸で中和し、またアルカリ性に戻す
必要があり、工程数を増加させる必要がある。本発明に
よれば、脱墨パルプのオゾン処理が中性からアルカリ性
にて行われるので、中和工程を省略することができる。As described above, when ozone is used as a bleaching agent for bleaching pulp, it is usually acidified to add ozone in order to prevent a decrease in fiber strength of the pulp. On the other hand, in the process of recycling printed waste paper, an alkaline process is extremely often used. Even in the disintegration treatment of waste paper, alkaline chemicals may be added to promote disaggregation.In alkaline soaking, alkaline chemicals such as caustic soda and sodium silicate are added to promote the swelling of pulp fibers in an alkaline manner, and printing ink It is easy to peel off, and bleaching with hydrogen peroxide is also alkaline, and hydrogen peroxide is bleached with HOO anion. Formamidinesulfinic acid (FAS) bleaching also decomposes FAS with alkaline and has a strong reducing property. Bleaching is performed with sulfinate ion (SO 2 2− ) indicating Therefore, in the deinking process, which frequently uses an alkaline treatment process, in order to perform ozone treatment in an acidic condition, it is necessary to neutralize with an acid and return to alkaline, and it is necessary to increase the number of processes. According to the present invention, the ozone treatment of the deinked pulp is performed from neutral to alkaline, so that the neutralization step can be omitted.
【0017】パルプのオゾン処理は、通常、リグニン含
有量の僅かな化学パルプの漂白に使用されている。これ
は、リグニンを多量に含む機械パルプの漂白にオゾン漂
白を採用しようとすると、多量のリグニンを酸化分解す
るためには多量のオゾンで長時間処理する必要がある
が、オゾンの反応性が極めて激しく、塩素、二酸化塩素
のようなリグニンとの選択的反応性がないため、セルロ
ースもリグニンと同様に酸化分解されてしまい、パルプ
強度の低下をもたらすからである。本発明では、機械パ
ルプを多量に含有する新聞古紙、雑誌古紙等の印刷古紙
を処理の対象とすることが可能である。これは、本発明
のオゾン処理が、これらの印刷古紙に含まれる機械パル
プのリグニンを積極的にオゾンで酸化分解して漂白しよ
うとするものではなく、中性からアルカリ性で短時間、
少量のオゾンで処理することにより、パルプ繊維から剥
離した印刷インキを酸化分解しようとするものであり、
パルプ繊維のセルロースに対するオゾンの作用が極めて
小さいからである。Ozone treatment of pulp is commonly used for bleaching chemical pulp with low lignin content. This is because if ozone bleaching is adopted for bleaching mechanical pulp containing a large amount of lignin, it is necessary to treat it with a large amount of ozone for a long time in order to oxidize and decompose a large amount of lignin, but the reactivity of ozone is extremely high. This is because it is violent and has no selective reactivity with lignin such as chlorine and chlorine dioxide, so that cellulose is also oxidatively decomposed like lignin, resulting in a decrease in pulp strength. In the present invention, it is possible to treat printed waste paper such as newspaper wastepaper, magazine wastepaper, etc. that contains a large amount of mechanical pulp as the processing target. This is because the ozone treatment of the present invention is not intended to bleach by oxidatively decomposing the mechanical pulp lignin contained in these printed waste papers with ozone, and is neutral to alkaline for a short time,
By treating with a small amount of ozone, the printing ink peeled from the pulp fiber is oxidatively decomposed,
This is because the action of ozone on the cellulose of pulp fibers is extremely small.
【0018】本発明の対象となる印刷古紙は、オフセッ
ト、活版、グラビア、フレキソ印刷、スクリーン印刷等
による新聞古紙、雑誌古紙、チラシ古紙および一般商業
印刷古紙等の印刷古紙およびコンピューターアウトプッ
ト古紙および電子複写、静電複写、感熱複写等の各種複
写方式によりコピーまたは印刷されたOA古紙等を含む
印刷古紙である。The printed waste paper which is the subject of the present invention includes newspaper wastepaper by offset, letterpress, gravure, flexographic printing, screen printing and the like, magazine wastepaper, flyer wastepaper and general commercial wastepaper, and computer output wastepaper and electronic wastepaper. It is printed waste paper including OA waste paper that has been copied or printed by various copying methods such as copying, electrostatic copying, and thermal copying.
【0019】[0019]
【実施例】以下に、本発明の実施例を示し、更に詳しく
説明するが、これらの実施例は本発明をなんら限定する
ものではない。なお、実施例における薬品の添加量
(%)は、すべて絶乾パルプ重量に対する純分換算の重
量%を表す。実施例1〜7および比較例1 オフセット印刷された新聞古紙を試験用パルパーで濃度
5%において5分間離解した。この離解パルプにつき、
下記の条件下でアルカリソーキング処理を行った。 <処理条件> パルプ濃度 :15% 過酸化水素添加量:3.5% 苛性ソーダ添加量:2% 珪酸ソーダ添加量:5% 界面活性剤*添加量:0.2% 処理温度 :70℃ 処理時間 :2時間 *ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル(n=
8)EXAMPLES Examples of the present invention will be shown below and described in more detail, but these examples do not limit the present invention in any way. In addition, all the addition amounts (%) of chemicals in the examples represent weight% in terms of pure content with respect to the weight of absolutely dry pulp. Examples 1 to 7 and Comparative Example 1 Offset printed newspaper was disaggregated with a test pulper at a density of 5% for 5 minutes. For this disintegrated pulp,
Alkaline soaking treatment was performed under the following conditions. <Treatment conditions> Pulp concentration: 15% Hydrogen peroxide addition: 3.5% Caustic soda addition: 2% Sodium silicate addition: 5% Surfactant * addition: 0.2% Treatment temperature: 70 ° C Treatment time : 2 hours * Polyoxyethylene nonyl phenyl ether (n =
8)
【0020】上記ソーキング薬品添加前(実施例1)お
よび添加直後(実施例2)、並びにソーキング処理終了
時(実施例3〜7)、下記の条件下でオゾン処理を実施
した。ここでオゾン処理は、オゾン含有酸素ガス(オゾ
ン濃度5重量%、酸素濃度95重量%)をパルプスラリ
ー中に吹込むことにより行った。 <処理条件> パルプ濃度 :15% オゾン使用量 :0〜1% パルプスラリーpH:10 処理温度 :40℃ 処理時間 :10分 パルプスラリー攪拌回転数:200rpmBefore the addition of the above-mentioned soaking chemicals (Example 1) and immediately after the addition (Example 2), and at the end of the soaking treatment (Examples 3 to 7), ozone treatment was carried out under the following conditions. Here, the ozone treatment was performed by blowing ozone-containing oxygen gas (ozone concentration 5% by weight, oxygen concentration 95% by weight) into the pulp slurry. <Treatment conditions> Pulp concentration: 15% Ozone usage: 0 to 1% Pulp slurry pH: 10 Treatment temperature: 40 ° C Treatment time: 10 minutes Pulp slurry stirring rotation speed: 200 rpm
【0021】上記オゾン処理終了後のパルプスラリーを
パルプ濃度1%に希釈し、ボックス式のテストフローテ
ーターで15分間、フローテーション処理を実施した。
フローテーション処理後のパルプの白色度をISO24
69に準拠して測定した。また、上記フローテーション
後の古紙パルプを、パルプの2,500倍量の脱イオン
水で洗浄したパルプ(完全洗浄パルプと称する)につい
ても同様にして白色度の測定を行った。更に、この完全
洗浄パルプの手漉きシートの表面の画像解析により、残
留カーボンインキの累計面積率(残カーボン%)を求め
た。具体的には、(株)ピアス社製画像解析装置および
光学顕微鏡を使用し、白色度測定用シートを用いて残イ
ンキ面積を測定し、測定視野面積との比率を求めた。結
果を表1に示す。The pulp slurry after the above ozone treatment was diluted to a pulp concentration of 1% and subjected to a flotation treatment for 15 minutes by a box type test floatator.
The whiteness of the pulp after the flotation treatment is ISO24.
It measured based on 69. The whiteness of the pulp obtained by washing the waste paper pulp after the flotation with deionized water in an amount of 2,500 times as much as the pulp (referred to as completely washed pulp) was similarly measured. Further, the cumulative area ratio (residual carbon%) of the residual carbon ink was obtained by image analysis of the surface of the handmade sheet of this completely washed pulp. Specifically, the area of residual ink was measured using a whiteness measuring sheet using an image analyzer manufactured by Pierce Co., Ltd. and an optical microscope, and the ratio with the measured visual field area was determined. The results are shown in Table 1.
【0022】 表 1 オゾン処理 オゾン フローテーシ 完全洗浄 完全洗浄 実施例No. 使用量 ョンパルプ パルプ白 パルプ残 実施時期 (%) 白色度(%) 色度(%) カーボン(%) 実施例1 ソーキング前 1.0 57.0 66.5 0.18 〃 2 ソーキング 1.0 56.9 64.4 0.25 薬品添加直後 〃 3 ソーキング 0.05 58.1 66.1 0.22 終了時 〃 4 〃 0.1 58.5 66.2 0.13 〃 5 〃 0.2 58.7 66.2 − 〃 6 〃 0.5 59.9 66.0 − 〃 7 〃 1.0 61.7 66.5 0.13 比較例1 − 0 56.2 66.0 0.26 Table 1 Ozone treatment Ozone floate Complete cleaning Complete cleaning Example No. Usage amount Pulp Pulp White Pulp Remaining period (%) Whiteness (%) Chromaticity (%) Carbon (%) Example 1 Before soaking 1.0 57.0 66.5 0.18 〃 2 Soaking 1.0 56.9 64.4 0.25 Immediately after adding chemicals 〃 3 Soaking 0.05 58.1 66.1 0.22 At end 〃 4 〃 0.1 58.5 66.2 0.13 〃 5 〃 0.2 58.7 66.2 − 〃 6 〃 0.5 59.9 66.0 − 〃 7 〃 1.0 61.7 66.5 0.13 Comparative example 1 − 0 56.2 66.0 0.26
【0023】表1から明らかなように、オゾン処理した
古紙パルプのフローテーション後の白色度は、オゾン未
処理(比較例1)のパルプ白色度に比較して2〜5.5
ポイントも高くなっているのに対し、フローテーション
後の古紙パルプをパルプの2,500倍量の脱イオン水
で洗浄した完全洗浄パルプの白色度の比較では、0〜
0.5ポイントの差しか認められない。この事実から、
印刷古紙パルプのアルカリ性でのオゾン処理におけるオ
ゾンの作用は、通常のパルプの酸性でのオゾン処理にお
いてパルプに直接オゾンが作用し、パルプを酸化漂白す
ることにより、パルプの白色度を増加させているのでは
なく、印刷古紙パルプ中に含まれる印刷インキ粒子に作
用し、印刷インキを分解して印刷インキの粒径が減少ま
たは消失するか、印刷インキの粒径がオゾンとの反応に
よりフローテーションしやすい粒径に変化したか、印刷
インキの粒子とオゾンとの反応により印刷インキ粒子の
表面性が変化し、フローテーションしやすい表面性に変
化したためではないかと考えられる。この推定は、オゾ
ン処理したパルプの完全洗浄パルプの残カーボン%のデ
ータが、オゾン未処理のパルプより50%も減少してい
ることからも裏付けられる。As is clear from Table 1, the whiteness of the ozone-treated waste paper pulp after flotation is 2 to 5.5 as compared with the pulp whiteness of ozone-untreated (Comparative Example 1).
While the point is high, the whiteness of the completely washed pulp obtained by washing the waste paper pulp after flotation with 2,500 times the amount of deionized water is 0 to 0.
Only a difference of 0.5 points is not accepted. From this fact,
The action of ozone in alkaline ozone treatment of printed waste paper pulp increases the whiteness of pulp by oxidatively bleaching the pulp by direct ozone action on pulp during acid ozone treatment of ordinary pulp. Instead, it acts on the printing ink particles contained in the printed waste paper pulp and decomposes the printing ink to reduce or eliminate the printing ink particle size, or the printing ink particle size floats due to the reaction with ozone. It is considered that this is because the particle size changed easily, or the surface properties of the printing ink particles changed due to the reaction between the particles of the printing ink and ozone, and the surface properties changed easily to flotation. This estimate is also supported by the fact that the residual carbon% data for completely washed pulp of ozone treated pulp is reduced by as much as 50% compared to unozoned pulp.
【0024】[0024]
【発明の効果】本発明の方法によれば、古紙パルプの脱
墨処理においてアリカリ〜中性条件下でのオゾン処理を
行うことにより、残留カーボンの減少した、より高白色
度の脱墨パルプが得られる。EFFECTS OF THE INVENTION According to the method of the present invention, by carrying out ozone treatment under alkaline to neutral conditions in the deinking treatment of waste paper pulp, a deinked pulp with a reduced residual carbon and a higher whiteness can be obtained. can get.
Claims (8)
工程およびフローテーション工程および(または)洗浄
工程、および所望により漂白工程を含む工程で処理する
ことにより脱墨パルプを製造する方法において、前記ア
ルカリソーキング工程の前処理工程として、または前記
アルカリソーキング工程若しくは漂白工程においてパル
プを中性からアルカリ性にてオゾンで処理することを特
徴とする、脱墨パルプの製造方法。1. A method for producing deinked pulp by treating printed waste paper with a step including a disintegration step, an alkali soaking step, a flotation step and / or a washing step, and optionally a bleaching step, said alkali soaking A method for producing deinked pulp, which comprises treating the pulp with ozone in a neutral to alkaline manner as a pretreatment step of the step or in the alkali soaking step or the bleaching step.
〜10重量%である、請求項1に記載の脱墨パルプの製
造方法。2. The amount of ozone used is 0.01 relative to dry pulp.
The method for producing deinked pulp according to claim 1, wherein the amount is from 10% by weight.
度が8〜45%である、請求項1または2に記載の脱墨
パルプの製造方法。3. The method for producing deinked pulp according to claim 1, wherein the pulp slurry has a pulp concentration of 8 to 45% during ozone treatment.
〜2000rpmの回転数で攪拌混合する、請求項1〜
3のいずれか1項に記載の脱墨パルプの製造方法。4. A pulp slurry containing 10 parts during the ozone treatment.
Mixing by stirring at a rotation speed of ~ 2000 rpm.
4. The method for producing deinked pulp according to any one of 3 above.
9.0〜12.0である、請求項1〜4のいずれか1項
に記載の脱墨パルプの製造方法。5. The method for producing deinked pulp according to claim 1, wherein the pH of the pulp slurry during ozone treatment is 9.0 to 12.0.
0〜70℃である、請求項1〜5のいずれか1項に記載
の脱墨パルプの製造方法。6. The temperature of the pulp slurry during ozone treatment is 4
The method for producing deinked pulp according to any one of claims 1 to 5, which has a temperature of 0 to 70 ° C.
ある、請求項1〜6のいずれか1項に記載の脱墨パルプ
の製造方法。7. The method for producing deinked pulp according to claim 1, wherein the treatment time of ozone treatment is 0.5 to 30 minutes.
理を、アルカリソーキング処理が実質的に完了した時点
で行う、請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。8. The method according to claim 1, wherein the ozone treatment in the alkali soaking step is carried out when the alkali soaking treatment is substantially completed.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002155483A (en) * | 2000-11-17 | 2002-05-31 | Daio Paper Corp | Method for producing deinked pulp, method for producing regenerated paper, and production unit for regenerated paper |
US7169257B2 (en) | 2003-11-12 | 2007-01-30 | Kemira Chemicals, Inc. | Method of deinking waste paper using a reduced alkali system |
JP2017538044A (en) * | 2014-11-21 | 2017-12-21 | インヴェンティア・アクチボラゲットInnventia Ab | Process for producing treated pulp |
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1993
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US7169257B2 (en) | 2003-11-12 | 2007-01-30 | Kemira Chemicals, Inc. | Method of deinking waste paper using a reduced alkali system |
US7767057B2 (en) | 2003-11-12 | 2010-08-03 | Kemira Chemicals, Inc. | Deinking blends for use in reduced alkali systems |
JP2017538044A (en) * | 2014-11-21 | 2017-12-21 | インヴェンティア・アクチボラゲットInnventia Ab | Process for producing treated pulp |
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