廢紙的再生處理方法
2023-07-15 15:35:51 3
專利名稱：廢紙的再生處理方法
技術領域：
本發明涉及再利用所回收的廢紙時，通過消除或抑制廢紙中含有的螢光染料造成的螢光而有效再利用廢紙的再生處理方法及通過該方法再利用的再生紙。
背景技術：
在紙的使用量增加的同時，從印刷廢紙再生紙漿，並將該再生紙漿再利用於新紙張原料的用途年年擴大。特別是最近，由於環境問題而使得廢紙的利用率和使用領域有年年增加的傾向，但是這些廢紙大多包含大量用螢光染料處理過的紙張。特別是在要求白度的紙張中，幾乎都通過螢光染料處理進行白度的調節。
但是，在使用再生紙漿的紙製品中，有限制有色染料或螢光染料產生的著色或螢光發光的用途例如紙巾或直接接觸食品的紙製品，另外，也有諸如高級印刷用紙或複印紙、壓敏紙等領域的用紙，這些情況下以往只使用原漿，但是從能源問題、資源問題以及環境問題、製造工序中的破損紙再利用的角度考慮，要求使用廢紙。
從再利用中使用的廢紙中僅僅除去由螢光染料處理過的廢紙需要花費大量的勞動，非常困難。
作為消除或者抑制廢紙中的著色或者螢光的方法，公開了使用次氯酸鈉處理廢紙的方法(例如，專利文獻1)、使用二氧化氯處理廢紙的方法(例如，專利文獻2)、使用二氯異氰脲酸的金屬鹽處理廢紙的方法(例如，專利文獻3)。但是，其螢光抑制效果均不充分，得不能與原漿同等高品質的再生紙漿。另外，擔心從次氯酸鈉或二氧化氯產生氯，從二氯異氰脲酸鹽產生AOX(有吸附性的有機滷素物質)。從環境問題的觀點來看，這些也不優選。
另外，公開了使用臭氧處理廢紙的方法(例如，專利文獻4)，但是，該方法中需要設置臭氧專門發生裝置，故從經濟上和安全上來說存在問題。
專利文獻1日本特開昭62-97993號公報
專利文獻2日本特開平11-269788號公報
專利文獻3日本專利第3118087號公報
專利文獻4日本特開平3-199477號公報
發明內容
鑑於上述狀況，本發明的目的是提供一種在再生利用含有螢光染料的廢紙時，不產生擔心環境上問題的氯或AOX，安全性高，簡便，並且螢光的消除或抑制效果優良的再生處理方法。
為了實現上述目的，本發明人等進行了廣泛深入的研究，從而完成了本發明。即，本發明涉及以下(1)至(7)。
(1)一種廢紙再生處理方法，所述廢紙含有螢光染料，該方法的特徵在於，在有機過氧化物或無機過氧酸(ペルオキソ酸)的存在下處理廢紙。
(2)根據(1)所述的廢紙再生處理方法，其特徵在於，處理是在廢紙的崩解(離解)、分選(選別)、脫墨、除塵、洗滌或漂白的任一個工序中進行的。
(3)根據(1)或(2)所述的廢紙再生處理方法，其特徵在於，有機過氧化物為苯甲酸的過氧化物或苯甲酸衍生物的過氧化物。
(4)根據(1)或(2)所述的廢紙再生處理方法，其特徵在於，無機過氧酸化合物為過二硫酸銨、過二硫酸鈉或過二硫酸鉀。
(5)根據(3)所述的廢紙再生處理方法，其特徵在於，苯甲酸的過氧化物或苯甲酸衍生物的過氧化物的使用量相對於廢紙紙漿為0.5重量％至30重量％。
(6)根據(4)所述的廢紙再生處理方法，其特徵在於，過二硫酸銨、過二硫酸鈉或過二硫酸鉀的使用量相對於廢紙紙漿為0.9重量％至50重量％。
(7)一種再生紙，其中混合有5重量％至95重量％通過上述(1)～(6)的任一項所述的廢紙再生處理方法得到的再生紙漿。
如果通過本發明再生處理方法進行含有有色染料或者螢光染料的廢紙的著色或螢光的消除或者抑制，在廢紙再生工序中不產生擔心環境上問題的氯或AOX，安全性高，可以進行簡便且經濟的廢紙再生處理。
具體實施例方式 以下詳細說明本發明。本發明含螢光染料廢紙的再生處理方法，其特徵在於，使用有機過氧化物或無機過氧酸化合物處理廢紙。
作為本發明的再生處理方法中使用的廢紙沒有特別限制，可以列舉報紙、雜誌廢紙、印刷物廢紙、商品目錄·傳單廢紙或來自家庭及辦公室的包括由螢光染料染色的紙的廢紙。作為本發明的再生處理方法中使用的廢紙，由螢光染料和有色染料一起染色過的廢紙也可以。
廢紙通過崩解、分選、脫墨、除塵、洗滌、精選、漂白、抄紙的處理工序而作為紙張再利用。本發明再生處理方法，可以在廢紙處理工序的崩解、分選、脫墨、除塵、洗滌、精選或漂白工序的任何一個工序中進行。
作為本發明的廢紙再生處理方法中使用的有機過氧化物，可以列舉例如，過乙酸、過苯甲酸、間氯過苯甲酸、過氧化甲乙酮、二苄基過氧化物、1，3-雙(叔丁基過氧基)苯、1，1-二丁基過氧基環己烷、過氧化特戊酸叔丁酯、過氧異丙基碳酸叔丁酯、過氧化二苯甲醯、異丙苯過氧化氫、叔丁基過氧化氫、二(鄰甲基苯甲醯)過氧化物、叔丁基過氧化異丙苯、過氧化二叔丁基等。其中，優選過苯甲酸、間氯過苯甲酸、過氧化二苯甲醯、二(鄰甲基苯甲醯)過氧化物等苯甲酸的過氧化物或苯甲酸衍生物的過氧化物。
本發明的廢紙再生處理方法中，苯甲酸的過氧化物或苯甲酸衍生物的過氧化物的使用量優選相對於廢紙紙漿為約0.5重量％至約30重量％，更優選為約1重量％至約20重量％。
作為無機過氧酸化合物，可以列舉例如，過碳酸鈉、過碳酸鉀、過硼酸鈉、過硼酸鉀、過二硫酸銨、過二硫酸鈉、過二硫酸鉀等。其中，優選過二硫酸銨、過二硫酸鈉、過二硫酸鉀等。
本發明的廢紙再生處理方法中，過二硫酸銨、過二硫酸鈉、過二硫酸鉀的使用量優選相對於廢紙紙漿為約0.9重量％至約50重量％，優選為約0.9重量％至約40重量％，更優選約0.9重量％至約10重量％。
本發明的再生處理方法的條件是水中、在溫度5至90℃、優選30至80℃、更優選50至70℃下處理。溫度變低時處理效果減小。處理液中的廢紙量為約1至約40％，優選約2至約20％。處理時間為約0.5小時以上即可，優選約1小時至約10小時。pH在1至9的範圍內即可，優選2至8的範圍。pH為9以上時，有螢光消除效果降低的傾向。
處理液中，根據需要可以同時使用醇、乙醇胺、二醇、甘油、聚乙烯醇、聚乙二醇、有機酸酯、膽鹼、植物油、尿素、ε-己內醯胺、聚丙烯酸、pH緩衝劑、蒸煮助劑、漂白劑、離解劑(解離剤)、施膠劑、紙強度增強劑、紙質改善劑、填料、樹脂控制劑(ピツチユントロ一ル剤)、腐漿控制劑(スライムユントロ一ル剤)、洗滌劑、抗菌劑、防黴劑、消泡劑、成品率提高劑、凝聚劑、耐水劑、防靜電劑、透明化劑(透明化剤)、表面加工樹脂、可溶澱粉、脫墨劑、表面活性劑、其它的氧化劑等。
另外，可以將通過本發明的再生處理方法而消除或抑制了著色或螢光的再生紙漿直接或者與原漿或其它紙漿混合後製造紙張，本發明中也包含這些再生紙。混合量相對於所使用的紙漿可以是任意的比例，優選可以以5重量％至95重量％的比例使用。
實施例 以下通過實施例更詳細地說明本發明。實施例中％表示重量％。經抄紙而成的紙張的螢光強度通過スガ試驗機(株)分光白色度測色計「SC-10W」(商品名，スガ試驗機(株)製造)測定。
實施例1 在純水35.5mL中添加螢光染料「カヤホ一ル STC リキツド 」(商品名，芪類螢光染料，日本化藥(株)製造)的0.15％溶液15.5mL。在其中加入固體成分含量16.7％的漂白硫酸鹽闊葉木漿(広葉樹曬クラフトパルプ)(以下簡稱LBKP)12.0g，並攪拌10分鐘。加入0.01％松香施膠劑水溶液「FR1900」(商品名，松香類施膠劑，星光PMC(株)製造)2.0mL，進一步攪拌10分鐘。加入0.03％硫酸鋁水溶液2.0mL，再攪拌10分鐘。用水洗滌染色的LBKP，並脫水。
將該LBKP置入純水100mL中，用1％的苛性鈉調節至pH7.0，邊攪拌邊升溫，將液體溫度升至50℃。向其中加入間氯過苯甲酸0.1g。將處理4小時的LBKP過濾，然後抄紙為直徑16cm的圓形。測色·螢光強度的測定值如表1所示。
實施例2 將實施例1中染色的LBKP置入純水100mL中，用1％的苛性鈉調節至pH7.0，邊攪拌邊升溫，將液體溫度升至50℃。向其中加入間氯過苯甲酸0.05g。將處理4小時的LBKP過濾，然後抄紙為直徑16cm的圓形。測色·螢光強度的測定值如表1所示。
實施例3 將實施例1中染色的LBKP置入純水100mL中，用1％的苛性鈉調節至pH7.0，邊攪拌邊升溫，將液體溫度升至50℃。向其中加入過二硫酸銨0.2g。將處理8小時的LBKP過濾，然後抄紙為直徑16cm的圓形。測色·螢光強度的測定值如表1所示。
實施例4 將實施例1中染色的LBKP置入純水100mL中，用1％的硫酸調節至pH2.5，邊攪拌邊升溫，將液體溫度升至60℃。向其中加入過二硫酸銨0.2g。將處理5小時的LBKP過濾，然後抄紙為直徑16cm的圓形。測色·螢光強度的測定值如表1所示。
實施例5 將實施例1中染色的LBKP置入純水100mL中，用1％的硫酸調節至pH2.5，邊攪拌邊升溫，將液體溫度升至60℃。向其中加入過二硫酸銨0.14g。將處理5小時的LBKP過濾，然後抄紙為直徑16cm的圓形。測色·螢光強度的測定值如表1所示。
實施例6 將實施例1中染色的LBKP置入純水100mL中，用1％的硫酸調節至pH2.5，邊攪拌邊升溫，將液體溫度升至60℃。向其中加入過二硫酸銨0.1g。將處理5小時的LBKP過濾，然後抄紙為直徑16cm的圓形。測色·螢光強度的測定值如表1所示。
實施例7 在純水35.5mL中添加螢光染料「カヤホ一ルSTCリキツド」(商品名，芪類螢光染料，日本化藥(株)製造)的0.023％溶液10mL。在其中加入固體成分含量16.7％的漂白硫酸鹽闊葉木漿(以下簡稱LBKP)12.0g，並攪拌5分鐘。加入0.01％松香施膠劑水溶液「FR1900」(商品名，松香類施膠劑，星光PMC(株)製造)2.0mL，進一步攪拌5分鐘。加入0.03％硫酸鋁水溶液2.0mL，再攪拌5分鐘。用水洗滌染色的LBKP，並脫水。
將該LBKP置入純水100mL中，用1％的硫酸調節至pH2.5，邊攪拌邊升溫，將液體溫度升至60℃。向其中加入過二硫酸銨0.1g。將處理5小時的LBKP過濾，然後抄紙為直徑16cm的圓形。測色·螢光強度的測定值如表1所示。
實施例8 將實施例7中染色的LBKP置入純水100mL中，用1％的硫酸調節至pH2.5，邊攪拌邊升溫，將液體溫度升至70℃。向其中加入過二硫酸銨0.04g。將處理5小時的LBKP過濾，然後抄紙為直徑16cm的圓形。測色·螢光強度的測定值如表1所示。
實施例9 在純水35.5mL中添加螢光染料「カヤホ一ルSTC リキツド」(商品名，芪類螢光染料，日本化藥(株)製造)的0.008％溶液10mL。在其中加入固體成分含量16.7％的漂白硫酸鹽闊葉木漿(以下簡稱LBKP)12.0g，並攪拌5分鐘。加入0.01％松香施膠劑水溶液「FR1900」(商品名，松香類施膠劑，星光PMC(株)製造)2.0mL，進一步攪拌5分鐘。加入0.03％硫酸鋁水溶液2.0mL，再攪拌5分鐘。用水洗滌染色的LBKP，並脫水。
將該LBKP置入純水100mL中，用1％的硫酸調節至pH2.5，邊攪拌邊升溫，將液體溫度升至60℃。向其中加入過二硫酸銨0.02g。將處理5小時的LBKP過濾，然後抄紙為直徑16cm的圓形。測色·螢光強度的測定值如表1所示。
實施例10 將實施例9中染色的LBKP置入純水100mL中，用1％的硫酸調節至pH2.5，邊攪拌邊升溫，將液體溫度升至70℃。向其中加入過二硫酸銨0.02g。將處理5小時的LBKP過濾，然後抄紙為直徑16cm的圓形。測色·螢光強度的測定值如表1所示。
實施例11 將實施例9中染色的LBKP置入純水100mL中，用1％的氫氧化鈉調節至pH7.0，邊攪拌邊升溫，將液體溫度升至60℃。向其中加入過二硫酸銨0.02g。將處理5小時的LBKP過濾，然後抄紙為直徑16cm的圓形。測色·螢光強度的測定值如表1所示。
實施例12 將實施例9中染色的LBKP置入純水66mL中，用1％的硫酸調節至pH2.5，邊攪拌邊升溫，將液體溫度升至60℃。向其中加入過二硫酸銨0.02g。將處理5小時的LBKP過濾，然後抄紙為直徑16cm的圓形。測色·螢光強度的測定值如表1所示。
實施例13 將實施例9中染色的LBKP置入純水40mL中，用1％的硫酸調節至pH2.5，邊攪拌邊升溫，將液體溫度升至60℃。向其中加入過二硫酸銨0.02g。將處理5小時的LBKP過濾，然後抄紙為直徑16cm的圓形。測色·螢光強度的測定值如表1所示。
比較例1 對於在實施例1中染色的LBKP不用有機過氧化物或無機過氧酸化合物進行處理，而是直接抄紙得到未處理紙。測色·螢光強度的測定值如表1所示。
比較例2 對於在實施例7中染色的LBKP不用有機過氧化物或無機過氧酸化合物進行處理，而是直接抄紙得到未處理紙。測色·螢光強度的測定值如表1所示。
比較例3 對於在實施例9中染色的LBKP不用有機過氧化物或無機過氧酸化合物進行處理，而是直接抄紙得到未處理紙。測色·螢光強度的測定值如表1所示。
比較例4 將實施例1中染色的LBKP置入純水100mL中，用硫酸調節至pH2.5，邊攪拌邊升溫，將液體溫度升至50℃。用6小時向其中滴加30％過氧化氫水溶液30mL。將處理後的LBKP過濾，然後抄紙為直徑16cm的圓形。測色·螢光強度的測定值如表1所示。
比較例5 將實施例1中染色的LBKP置入純水100mL中，用碳酸鈉調節至pH11.0，邊攪拌邊升溫，將液體溫度升至50℃。用5小時向其中滴加1.2％次氯酸鈉8mL。將處理後的LBKP過濾，然後抄紙為直徑16cm的圓形。測色·螢光強度的測定值如表1所示。
表1 從表1的結果明顯可以看出，實施例1～13的任一個與未處理紙(比較例1、2、3)相比螢光強度大幅降低，得到了與原漿同等程度的值。另外，螢光強度也比以往方法即比較例4的僅使用過氧化氫水溶液的方法或者比較例5的使用次氯酸鈉的方法低，因此通過本發明的處理方法廢紙的螢光基本消除。
權利要求
1.一種廢紙再生處理方法，所述廢紙含有螢光染料，該方法的特徵在於，在有機過氧化物或無機過氧酸的存在下處理廢紙。
2.根據權利要求1所述的廢紙再生處理方法，其特徵在於，處理是在廢紙的崩解、分選、脫墨、除塵、洗滌或漂白的任一個工序中進行的。
3.根據權利要求1或2所述的廢紙再生處理方法，其特徵在於，有機過氧化物為苯甲酸的過氧化物或苯甲酸衍生物的過氧化物。
4.根據權利要求1或2所述的廢紙再生處理方法，其特徵在於，無機過氧酸化合物為過二硫酸銨、過二硫酸鈉或過二硫酸鉀。
5.根據權利要求3所述的廢紙再生處理方法，其特徵在於，苯甲酸的過氧化物或苯甲酸衍生物的過氧化物的使用量相對於廢紙紙漿為0.5重量％至30重量％。
6.根據權利要求4所述的廢紙再生處理方法，其特徵在於，過二硫酸銨、過二硫酸鈉或過二硫酸鉀的使用量相對於廢紙紙漿為0.9重量％至50重量％。
7.一種再生紙，其中混合有5重量％至95重量％通過權利要求1～6的任一項所述的廢紙再生處理方法得到的再生紙漿。
全文摘要
本發明涉及廢紙的再生處理方法，是在有效再利用含有螢光染料的廢紙時，不產生擔心環境上問題的氯或AOX(有吸附性的有機滷素物質)，可以消除或者抑制廢紙中含有的螢光染料造成的螢光，可以提供與原漿同等高品質的再生紙漿的廢紙再生處理方法。具體地，本發明提供一種含螢光染料廢紙的再生處理方法，其特徵在於，在有機過氧化物或無機過氧酸化合物的存在下處理廢紙。
文檔編號D21B1/00GK101161926SQ20071018012
公開日2008年4月16日 申請日期2007年10月10日 優先權日2006年10月10日
發明者山口徹, 渡邊雅史 申請人:日本化藥株式會社