JPH0324126A - 重合脂肪酸エステル及びこれを用いる古紙の脱墨方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、新関、雑誌９，書物等の古紙から再生バルブ
をフローテーシッン法によって脱インキする場合、高白
免度の脱墨パルブを得るための脱墨用脱墨剤及びこれを
用いる脱墨方法に関する。

〔従来の技術及び問題点〕

古紙を脱インキ薬品により処理して脱インキを行う方法
として次のこεが知られている．古紙を二一グーで微粉
砕した後又は微粉砕時に、水酸化アルカリ、過酸化水素
等の漂白剤、ｐＨ緩衝剤兼キレート剤としてケｄ酸ソー
ダ及び界面活性剤等より成る脱インキ薬品を用い悪。こ
の際バルブからインキの脱離を効率的に行うため説イン
キ剤（脱墨剤）としてポリオキシアルキ１／ンアルキル
エーテル、ポリオキシアルキレンアルキルフ五ノールエ
ーテルの如きノニオン界面活性剤を中心Ｌ、し、これら
にオレイン酸石鹸、高級アルコール硫酸エステル塩、α
−オレフィンスルホネートの如きアニオン系を組合せた
ものを相いる。モして室温から６　０＝７　Ｏ℃で攪拌
下に数時間以内６こ保ち、バルブに付着したインキをは
＜離する。この脱インキ工程を効率的に行うために、バ
ルブ濃度をめ来るだけ高くし、パルブ同志の機械的接触
で脱インキをはかることも知られでいる（公開５６−６
３０８９）． 次に、バルブ溶液を濃度１％前後に稀釈し、フローテー
ションを行う。その際バルブから脱離したインキや填料
・顔料等は空気泡に連行され系から除かれる。

フローテーシッンを効率的に行う番；＝は、離解時に分
離生威した微粒子のペンキを凝集させゐためにオレイン
酸やステアリン酸等の高級脂肪酸、パンオイル、々ロシ
ン等が使用されている（新聞（古紙）の流通・貯蔵段階
における繊維強度及び脱イン牛性の変化に関する調査報
告書、Ｓ７６０。３クリーンジャパンセンター）．金属
石鹸不溶化物がフロック化し，その際にインキや顔料が
取り迭まれ、それらは気泡と共に系外に除かれる。非イ
オン系界面活性剤のみではインキ粒子が小さ《、フロン
ク形或時隨き６こくいが、詣肪酸等系又はその石鹸を用
いると凝集したインキ粒子は大きくなり、フローテーシ
ジン効果が太き《なる。脂肪酸の中でもオレイン酸（Ｃ
ＭＣ刊二紙薬品ε紙用機能材料ｐ．３６）ステアリン酸
、パルａチン酸が効果的である。脂肪酸は遊離状態又は
その石鹸の形で投入する．遊離状態で投入する場合は離
解時に投入したアルカリによって石鹸として機能する。

胞肪酸の場合は液状のオレイン酸が作業性が良く効果も
大きいので最もよく使用されている。オ１／イン酸はイ
ンキに対する凝集力は高くフ０−テーシッン時に脱イン
キを効率的に行うことが出来る。しかし、オレイン酸を
用いると泡立ちが悪く、かつ凝集浮上したインキ部分の
フロックと泡乙の親和性も悪く、フ０−テーション装置
から分離したインキフロックが装置の配管系に付着した
りし、これが一度に流出したりし、工程上のトラブルの
原因になることがあった． 又、ステアリン酸やバルミチン酸は石ケンとして使用し
ようとすると水への溶解度が低いため、新たな溶解設備
が必要という不便さがあり、インキの凝集力が高く鮨肪
酸の中では低価格というメリットがあるにもかかわらず
、使いすらいという欠点があった． 一方、最近の古紙は、印刷物の多様化二−ズに対応して
印刷技術及び印刷インキの多様化のために、回収される
古紙の中には脱インキしにくい印刷物の混入率が増加し
たり、新開紙も凸版印刷からオフセット印刷へ移行し７
つつあり、インキ中の樹脂成分も多くなり回収新聞の脱
インキが困難になりつつある。こうした背景の下に数年
前がら多くの研究がなされ、特許の出瀬がなされている
。

例えばポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオ
キシアルキレンアル牛ルフ五ノールエーテルの如きノニ
オン界面活性剤を中心薬剤とし、これに泡立ち向」ニな
いし泡立ち調整剤として、アルキルサルフェート、アル
キルスルホナートを加え、更に前述した如く古紙からＲ
ａしたインキの凝集剤εして脂肪酸を組み合わせた使わ
れ方が推奨されている。それでも十分に目的の脱インキ
性が難しくこれを解決せんと特にノニオン界面活性剤に
ついては各種の化合物が特許で提案されている。

その一例としてポリグリコール型のインキ溶出型脱墨剤
が提案され、電子コピー古紙の脱インキや工場実験が行
われかなりの改善がはかられたく静岡県製紙工業試験場
報告＆４　０　’８８．１２月）。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで本発明者等は上記の問題点、すなわち古紙からの
インキの離脱力に優れ、かつフローテーションで離脱し
た微細なインキ粒子の凝集力が大きくて、高白色度の再
生古紙を得ることが出来る脱墨剤を開発すべく鋭意研究
した結果、本発明を完威した。

１分子中にアニオンとノニオンを同時に持つ化合物すな
わち重合脂肪酸に、部分的に脂肪酸基を残しながら、カ
ルボキシル基の一部をボリオキシエチレンやボリオキシ
エチレン・ボリオキシプロピレンの親水基を結合させた
ものを用いると脱墨効果が著しいことを見出し、本発明
を完威させた。

すなわち本発明は下記一般式（１）で表わすことができ
る。

（但しＸは０，１又は２、ｙは１，２又は３でかつｘ＋
ｙは２又は３、ｍは０又は２５以下の正の数、ｍは１０
ないし８０の正の数、Ｄは炭素数が２０ないし３６のア
ルキル基又はアルケニル基、ＥＯはエチレンオキシド残
基、ＰＯはプロピレンオキシド残基） 重合脂肪酸エステル及びこれを少くとも一種含有する古
紙の脱墨剤ならびに該脱墨剤を用いる古紙の脱墨方法に
関する． 重合脂肪酸は天然物から合威して得られる混合物で充分
である．混合物はモノマー酸２〜７０％、ダイマー酸３
０〜９５％、トリマー酸２〜７０％ベ生成物が固くなる
ので、トリマー酸リッチの場合よりダイマー酸リッチの
方が望ましい。脱インキ性能はいずれも大差はない． 重合脂肪酸とポリオキシアルキレンとの反応モル比は３
：ｌから１：２の範囲が望ましい。重合脂肪酸もポリオ
キシアルキレンも混合物であるから、その平均分子量で
みる．重合脂肪酸のモル比が多いと１分子中にの官能基
のモル数ではカルボキシル基〉ポリオキシアルキレン基
となり、全体としてみれば、アニオン性界面活性剤であ
る．一方逆になると重合脂肪酸のカルボキシル基のすべ
てがポリアルキレンオキシド基にふさがれるので、全体
としてノニオン界面活性剤となる．各種の割合で検討し
たところ、ほぼ当モルで構或するアニオン〜ノ二オン構
或脂肪酸が、最もよい結果を示した。

脱墨剤として（１）式の化合物を使う場合、カセイソー
ダ、ケイ酸ソーダ、炭酸ソーダ、漂白剤等を添加する離
解時に混合使用する． 又、化合物（１）は遊離の型でも使えるが、アルカリ金
属塩、アンモニウム塩、アξン塩の水溶液として前もっ
て溶解してから使用してもよい。トリマーリッチのもの
を原料とすると塩としての水ヘの溶解度は低下する。遊
離の型で使う場合は加温し、溶液とするか、水、アルコ
ール、ケトン、芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、液体
脂肪酸、その他の良溶媒に溶解してハンドリングを改善
して使用するとよい．又、ＨＬＢが５〜１５位の界面活
性剤を化合物（１）に対し５〜３０％加え、水を加えて
乳化ないし溶解した形で用いることも出来る。

化合物（１）は単独で用いてもよいが、他の界面活性剤
と組合わせて用いることが出来る。

実施例にはヒマシ油構威脂肪酸であるリシノール酸との
組合せを中心として示したが、これに限定されるもので
はない。他の脂肪酸やポリアルキレンアルキルエーテル
、ポリオキシアルキレンアルキルフェノールエーテル、
アルキルサルフェート、アルキルスルホネート等と併用
するとフローテーシッン効果が向上し、より白色度の高
い回収古紙を得ることが出来る．混合割合は特に規定す
るものではないが、離解時に加えるアニオン、ノニオン
の種類、ｐＨ、温度、脱墨装置、古紙の種類等によって
個々泡立ち量等異なるので、適切な配合割合を選定する
とよい。

化合物（１）の添加璽は古紙の種類、脱墨設備の違い、
併用する界面活性剤の種類等によって違うが、ドライ古
紙当り０．０１〜１．Ｏｗｔ％である。

以下に実施例によって説明するが、本発明はこれらに限
定されるものではない。

ダイマー酸エステル合威実施例 犬見班土一 酸価１９４、ケン化価１９８、平均分子量５９９でモノ
マー酸８％、ダイマー酸７４％、トリマー酸１８％から
なる重合脂肪酸３６グラム（０．０６モル）と平均分子
量２０００のボリオキシエチレングリコール６０グラム
（０．０３モル）及ヒトルエン５０−１を加え、ｐ一ト
ルエンスルホン酸１８０ｇを触媒とし、１７０℃で、０
．０６モルの水が出るまで約５０分間加熱環流した．■
００℃まで冷却後ｐ一トルエンスルホン酸ソーダを当モ
ルの重曹０．４４２ｇｒを加え、触媒を中和する．その
後減圧下で４０℃から８０℃に昇温しつつ約１ｈｒ（す
て かｌトルエン臭がなくなるまで脱トルエンし、酸価３４
の重合脂肪酸とポリオ・キシヱチレングリコールのモル
比が２＝１のエステルを得た。

実益拠Ｌ＝ 実施例１と同一の重合脂肪酸３０グラム（０．０５モル
）と平均分子量２千のポリオキシェチ【，・ングリコー
ル１００グラム（０．０５モル〉を用い、実施例１と同
様に反応した。　１７０℃で０．０５モルの水が出るま
で約３５分間加熱環流した。反応終了後は実施例１と同
様に後恕理し、酸価２１の乗合脂肪酸とポリオキシエチ
レンの１：１モル比のエステルを得た。

実一施潰１一 実施例１と同一の重合脂肪酸１５グラム（０．０２５モ
ル）と平均分子量２千のボリオキシエチレングリコール
１００ｇ（０．０５モル）を用い、実施例１ε同様に反
応した．１７０℃で０．０５モルの水が出るまで約６０
分間加熱環流した。反応終了後は実施例１と同様に後処
理し、酸価４の重合脂肪酸とポリオキシェヂレンのモル
比が１：２のエステルを得た。

大旌槻土一 実施例ｌと同一の重合脂肪酸３０グラム（０．０５モル
）と平均分子！２　２　４　０のポリオキシェチンボリ
オキシプロピレングリコール（エチレンオキサイドとプ
ロピレンオキサイドの重合度はそれぞれ４５モル及び４
モル〉　ｉ１２グラム（０．０５モル）を用いた以外は
実施例２と同様に反応、後処理を行い、酸価ｌ９の重合
脂肪酸とボリオキシエチレンボリオキプロピレングリコ
ールの１：１モル比のエステルを得た。

〔実施例５〜２１〕 基本的にはＪａｐａｎ　ＴＡＰＰＩ　ｌｌｈ３９−８２
にＩｌｌ若干の変更の下に実施した． 古紙は東京都内で発行後３カ月経過した朝日新聞を使用
した． １８００ａ＋ｊ！の５０℃強の温水に乾燥古紙に対しカ
セイソーダ１．　５％、３号ケイ酸ソーダ３．０％、脱
墨剤として化合物（１》と表に示すその他の脱墨助剤の
所定量及び３０％過酸化水素水１．０％び及シュレッグ
ーで粉砕した古新聞７５ｇを東洋テスター■製の標準離
解機に入れ、５０℃、ｌＯ分間離解する。その後５０℃
、６０分間静置保温後、５分間同様に離解機中で離解す
る。

離解液１）５０ｇを採り、水で稀釈し、バルプ濃度１パ
ルブに稀釈し、３４〜３６℃に設定し、熊谷理機■製の
フローテーターにて１０分間フローテーションする。

空気送入開始前の攪拌時に塩化カルシウムを３８ｐｐｌ
１？！度になるように加えるや フローテーシジンの途中、３分、７分、１０分時に泡を
除去しつつ、フローテーシジン間に流出した泡液量及び
泡高さ、泡色の経時変化を追跡する．フローテーション
終了後１．Ｏｌをとり６０メッシュふるい上でしぼり、
約９０〜９５ｇとし、炉液で稀釈して、１００ｇとし、
水で稀釈し１．Ｏｌに戻す。

古紙３．０ｇに担当する離解液、フローテーション終了
液及び仕上げ液それぞれを均一に採液し．ＪＩＳ　Ｐ　
８２０９に従い試験用手すき祇を調製した。白色度はハ
ンター白色度ＪＩＳ　Ｐ　８１２３によって測定した。

各実施例の結果を表１に示した．表１中の化合物１のＤ
Ａ，ＤＢは重合脂肪酸の略号で、表の（注）に示した組
戒を持つ，ＤＡ−　（ＲＯ）　，，ＤＡはＤＡと（ＲＯ
）．のモル比が２：ｌのもの、ＤＡ−　（ＲＯ），はモ
ル比が１：１のもの、（Ｒ○）　，ｌ−ＤＡ−　（ＲＯ
）．はＤＡと（ＲＯ），１のモル比が１：２で合威した
ものを意味する．Ｒはエチレンやプロピレンを表わす．
以下に実施例の内容について説明する． 比較例（１）　（２）の如くＣ．の脂肪酸にエチレンオ
キサイドを付加したノニオン界面活性剤はフローテーシ
ｇン時に泡立ちもほとんどなく、フローテーションでの
脱インキ効果（フローテーシッン後の白色度（ｂｌ一離
解後の白色度（ａ）一効果（ｌ））は０．１〜０．２と
小さくほとんど脱インキ効果は認められなかった。一方
これらのノ二オン界面活性とＣ．脂肪酸相当の分子量と
ボリオキシエチレンの分子量の割合が同一の実施例ｌ１
の化合物では流出泡液量も１）．７％と大きくなり、フ
ローテーシッンでの脱インキ効果も０．１〜０．２から
３．９に上昇し、重合脂肪酸を親油基とするものは大き
な脱インキ効果を認めた． ９ 実施例５．６．７及び８，９，１／はダイマー酸とポリ
オキシエチレンのモル比を２：１．１：１，１）の割合
のもので、通常の界面活性剤の分類に従えば、それぞれ
アニオン、アニオン・ノニオン、ノニオンに分類される
もので、これらとリシノール酸とを併用した例である。

この中ではアニオン・ノニオン型が優れていた。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）下記一般式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （但しｘは０、１又は２、ｙは１、２又は３でかつｘ＋
   ｙは２又は３、ｍは０又は２５以下の正の数、ｍは１０
   ないし８０の正の数、Ｄは炭素数が２０ないし３６のア
   ルキル基又はアルケニル基、ＥＯはエチレンオキシド残
   基、ＰＯはプロピレンオキシド残基） で表わされる重合脂肪酸エステル。
2. （２）下記一般式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （但しｘは０、１又は２、ｙは１、２又は３でかつｘ＋
   ｙは２又は３、ｍは０又は２５以下の正の数、ｍは１０
   ないし８０の正の数、Ｄは炭素数が２０ないし３６のア
   ルキル基又はアルケニル基、ＥＯはエチレンオキシド残
   基、ＰＯはプロピレンオキシド残基） で表わされる重合脂肪酸エステルを少くとも一種含有す
   ることを特徴とする古紙の脱墨剤。
3. （３）古紙を脱インキ薬品を用いて脱インキを行う工程
   に於て、脱インキ剤として下記一般式（ I ）▲数式、
   化学式、表等があります▼（ I ） （但しｘは０、１又は２、ｙは１、２又は３でかつｘ＋
   ｙは２又は３、ｍは０又は２５以下の正の数、ｍは１０
   ないし８０の正の数、Ｄは炭素数が２０ないし３６のア
   ルキル基又はアルケニル基、ＥＯはエチレンオキシド残
   基、ＰＯはプロピレンオキシド残基） で表わされる重合脂肪酸エステルを少くとも一種含有す
   る古紙の脱墨剤を用いることを特徴とする古紙の脱墨方
   法。