塗工紙
【課題】本発明は、坪量が３０ｇ／ｍ２以上５０ｇ／ｍ２未満と軽量でありながら、印刷を行った後も局所的に印刷インキが裏抜けすることなく、印刷見栄えに優れた塗工紙を得ることを課題とする。
【解決手段】基紙および基紙上に顔料と接着剤を主成分とする塗工層を設けた、坪量が３０ｇ／ｍ２以上５０ｇ／ｍ２未満の塗工紙であり、前記基紙中に、製紙スラッジを主原料とする被処理物を脱水および熱処理して得られた再生粒子を含有し、前記熱処理が、脱水後の被処理物を乾燥する乾燥工程と、第１の熱処理工程と、第１の熱処理温度を超える温度で熱処理する第２の熱処理工程と、第２の熱処理温度を超える温度で熱処理する第３の熱処理工程と、を含む少なくとも４工程であり、前記塗工層の表面の顔料粒子を、電子顕微鏡で撮影して測定した粒子径において、粒子径１．５μｍ以上３．０μｍ未満の顔料粒子が、全体の３％以上４０％未満とする。
【解決手段】基紙および基紙上に顔料と接着剤を主成分とする塗工層を設けた、坪量が３０ｇ／ｍ２以上５０ｇ／ｍ２未満の塗工紙であり、前記基紙中に、製紙スラッジを主原料とする被処理物を脱水および熱処理して得られた再生粒子を含有し、前記熱処理が、脱水後の被処理物を乾燥する乾燥工程と、第１の熱処理工程と、第１の熱処理温度を超える温度で熱処理する第２の熱処理工程と、第２の熱処理温度を超える温度で熱処理する第３の熱処理工程と、を含む少なくとも４工程であり、前記塗工層の表面の顔料粒子を、電子顕微鏡で撮影して測定した粒子径において、粒子径１．５μｍ以上３．０μｍ未満の顔料粒子が、全体の３％以上４０％未満とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、坪量が３０ｇ／ｍ２以上５０ｇ／ｍ２未満と軽量でありながら、印刷を行った後も局所的に印刷インキが裏抜けすることなく、印刷見栄えに優れた塗工紙に関する。さらには、不透明度、白色度および印刷光沢度（特に白紙光沢からの上昇幅）に優れた塗工紙に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、省資源化による環境負荷の低減、二酸化炭素排出量の削減の取り組みから、紙分野においては、従来と同程度の品質でありながら、より軽量である紙が求められている。塗工紙分野においては、軽量化を行っても印刷時に断紙しない程度の引張強度や、高精細な印刷物を得るための白色度、不透明度、白紙光沢度が重要であり、印刷後の印刷物においては印刷不透明度、印刷光沢度、裏抜け、印字濃度（着肉性）などの品質を満足する必要がある。加えて、印刷時にパイリング（紙紛）が発生しない程度の表面強度が求められている。
【０００３】
塗工紙は、塗工液の塗工量や塗工層表面の平坦化処理の度合い、要求品質に応じて、アート紙（Ａ１グレード）、塗工紙（Ａ２グレード）、軽量塗工紙（Ａ３グレード）、微塗工紙に分類され、Ａ１グレードの塗工紙は、高級美術書や、雑誌の表紙、口絵、カレンダー、ポスター、ラベル、煙草包装用などの、高精細な印刷を要求されるものに使用され、Ａ２グレードの塗工紙はカタログ、パンフレット等の見栄えが必要とされる商業印刷等に使用され、Ａ３グレードの塗工紙および微塗工紙は、チラシ等の商業印刷等に利用されている。
【０００４】
近年の不況下において、より安価な塗工紙に対する要求が高くなっている。より安価な紙とは、単位面積あたりの重量（坪量）が少ない紙である。Ａ３グレードおよび微塗工紙においては、現在５１．２ｇ／ｍ２〜７９．１ｇ／ｍ２の坪量が一般的であり、チラシやダイレクトメール用途においては、更に軽量な４８ｇ／ｍ２〜５１．２ｇ／ｍ２程度の微塗工紙が使用されている。しかしながらこれら坪量が５０ｇ／ｍ２未満の微塗工紙は、紙厚が薄いことに加え、塗工量を低減しているため被覆性が低く、印刷インキが塗工層を通過して基紙内部にまで浸透しやすい問題がある。このため、塗工層の一部に印刷インキが浸透しやすい部分が発生しやすくなり、この部分において印刷インキが基紙を透過し裏面塗工層にまで浸透して、局所的なインキの裏抜けが発生する問題がある。この局所的な裏抜けが発生すると、裏面の印刷品質が低下して見栄えが悪い印刷物となる。
【０００５】
基紙の坪量を増加させることで、上述した局所的な裏抜けを改善することも可能だが、坪量を例えば５０ｇ／ｍ２未満に抑えるためには、その分塗工量を低減しなくてはならず、印刷インキの着肉ムラが発生しやすくなり、印刷物の見栄えが逆に悪化する問題がある。着肉ムラが発生しないようにするためには、塗工量は片面あたり５ｇ／ｍ２以上必要であり、そうすると基紙の坪量は２０ｇ／ｍ２以上４０ｇ／ｍ２未満となる。この範囲にまで低い基紙坪量を有する塗工紙において、充分に局所的な裏抜けを防止する技術は見出されていない。
【０００６】
坪量が３０ｇ／ｍ２以上５０ｇ／ｍ２未満、基紙坪量が２０ｇ／ｍ２以上４０ｇ／ｍ２未満の塗工紙において裏抜けを防止するために、基紙に使用するパルプとして、不透明度が高い機械パルプを含有させる方法が開示されている（特許文献１を参照）が、ピッチ分が多い機械パルプを配合すると、ピッチ部分において強度低下が発生し、このピッチ周辺の強度低下部分において破れが生じて印刷時に断紙する場合がある。加えて、塗工層表面に機械パルプの硬い繊維に起因する毛羽立ちやラフニング（印刷後に繊維が浮き出る）などが発生し、印刷後の見栄えが悪い塗工紙となる。
【０００７】
また、填料として高不透明度を有する酸化チタンを基紙に含有させる方法があるが、二酸化チタンを含有させるとコストが上昇し採算性が悪化する問題がある。高不透明度かつ高吸油度を有する、製紙スラッジ由来の再生粒子を基紙に含有させる方法（特許文献２〜１５を参照）があるが、製紙スラッジ由来の再生粒子は製紙スラッジ中の無機成分（カルシウム、アルミニウム、マグネシウム等）の割合が変動するため、製紙スラッジ中の有機物質を除去するための焼成工程や炭化工程などの熱処理工程において、局所的に加熱されやすい部分ができ、ゲーレナイトやアノーサイト等の硬質物質が発生する問題がある。この硬質物質は上記の無機成分が溶融して固着しているためインキ吸収性が低い。硬質物質が基紙に含有された場合、インキ吸収性が高い再生粒子の中に、インキ吸収性が低い硬質物質部分が点在することになり、不透明性や印刷インキ吸収性に局所的なムラが発生する問題があった。この硬質物質部分が存在するムラ部分で、特に印刷インキが基紙を透過して裏面塗工層にまで印刷インキが浸透し、裏抜けが発生する問題が発生する。
つまり、坪量５０ｇ／ｍ２未満の塗工紙では、基紙に製紙スラッジ由来の再生粒子を含有させた場合、上述の塗工層の低下による被覆性の低下とあいまって、特に印刷インキの浸透による、裏抜けが発生しやすい問題があった。
【０００８】
また、填料として不透明度が高い紡錘凝集型軽質炭酸カルシウムまたは針状凝集型軽質炭酸カルシウムを含有させる方法（特許文献１６を参照）が開示されているが、これら複雑な形状を有する高不透明度填料は、パルプ繊維同士の水素結合を阻害しやすいため引張強度が低下しやすく、印刷時に断紙が発生しやすくなる。特に本発明のごとく坪量が３０ｇ／ｍ２以上５０ｇ／ｍ２未満、特に基紙坪量が２０ｇ／ｍ２以上４０ｇ／ｍ２未満と軽量な塗工紙においては、充分に断紙を防止できなかった。
【０００９】
顔料として、脱墨フロスを主原料に製造し、カルシウム、ケイ素およびアルミニウムを主成分とする、高不透明度を有する再生粒子を塗工層に含有させる技術が開示されているが（特許文献１７を参照）、これら再生粒子を塗工層に含有させると、上述の基紙に含有させる場合と同様に、局所的に印刷インキの透過性が低くなる部分が発生し、局所的な裏抜けや不透明度向上効果および断紙防止効果を得ることはできなかった。
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−１５４９５１号公報
【特許文献２】特開２００７−１４６３５４号公報
【特許文献３】特許第４１５３４１１号公報
【特許文献４】特許第３５６３７０７号公報
【特許文献５】特開２００１‐２６２００２号公報
【特許文献６】特開２００２‐３０８６１９号公報
【特許文献７】特許第４１０５５６４号公報
【特許文献８】特開２００４‐１７６２０９号公報
【特許文献９】特開平１０‐０２９８１８号公報
【特許文献１０】特許第３８３１７１９号公報
【特許文献１１】特開平１１‐３１０７３２号公報
【特許文献１２】特開２００１‐０２６７２７号公報
【特許文献１３】特開２００８‐２０７１７３号公報
【特許文献１４】特開２００８‐１２７７０４号公報
【特許文献１５】特開２００８‐１９００４９号公報
【特許文献１６】特開２００８−２７４５２３号公報
【特許文献１７】特開２００７−１９７８８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、坪量が３０ｇ／ｍ２以上５０ｇ／ｍ２未満と軽量でありながら、印刷を行った後も局所的に印刷インキが裏抜けすることなく、印刷見栄えに優れた塗工紙を得ることを課題とする。さらには、不透明度、白色度および印刷光沢度（特に白紙光沢からの上昇幅）に優れた塗工紙を得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
基紙および基紙上に顔料と接着剤を主成分とする塗工層を設けた、坪量が３０ｇ／ｍ２以上５０ｇ／ｍ２未満の塗工紙であり、
前記基紙中に、製紙スラッジを主原料とする被処理物を、脱水及び熱処理して得られた再生粒子を含有し、
前記熱処理は、前記脱水後の被処理物を乾燥する乾燥工程と、この乾燥工程で乾燥された被処理物を熱処理する第１の熱処理工程と、この第１の熱処理工程で熱処理された被処理物を前記第１の熱処理温度を超える温度で熱処理する第２の熱処理工程と、この第２の熱処理工程で熱処理された被処理物を前記第２の熱処理温度を超える温度で熱処理する第３の熱処理工程と、を含む少なくとも４工程に分けて行っており、
前記塗工層の表面の顔料粒子を、電子顕微鏡で撮影して測定した粒子径において、粒子径１．５μｍ以上３．０μｍ未満の顔料粒子が、全体の３％以上４０％未満とする。
【００１３】
好ましくは、前記顔料としてさらに、前記塗工層の表面の顔料粒子を、電子顕微鏡で撮影して測定した粒子径において、粒子径０．９μｍ以上１．５μｍ未満の有機顔料を含有し、
前記粒子径１．５μｍ以上３．０μｍ未満の粒子に対する前記有機顔料の割合を１〜４とする。
【００１４】
好ましくは、前記基紙の灰分が８〜１５質量％であり、前記塗工層が両面あたり８ｇ／ｍ２以上１４ｇ／ｍ２未満とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、坪量が３０ｇ／ｍ２以上５０ｇ／ｍ２未満と軽量でありながら、印刷を行った後も局所的に印刷インキが裏抜けすることなく、印刷見栄えに優れた塗工紙を得ることができる。さらには、不透明度、白色度および印刷光沢度（特に白紙光沢からの上昇幅）に優れた塗工紙を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】再生粒子の製造設備フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（パルプ）
本発明では、一般に製紙用途で使用される化学パルプや機械パルプ、脱墨古紙パルプを用いることができる。このなかでも機械パルプを用いると、不透明度を向上させつつ白色度の低下を最小限に抑えることができるため好ましい。
【００１８】
機械パルプとしては、例えば、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（ＰＧＷ）、リファイナーグランドパルプ（ＲＧＰ）、ケミグランドパルプ（ＣＧＰ）、サーモグランドパルプ（ＴＧＰ）、グランドパルプ（ＧＰ）、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）、ケミサーモメカニカルパルプ（ＣＴＭＰ）、リファイナーメカニカルパルプ（ＲＭＰ）等が挙げられる。この中でもサーモメカニカルパルプを用いると、異物が少なく繊維同士の強度低下が少ないため、本発明のごとく坪量が３０ｇ／ｍ２以上５０ｇ／ｍ２未満の塗工紙においては、断紙を防止しやすいため好ましい。
【００１９】
機械パルプを含有させ、高い不透明度向上効果および白色度低下効果を得るためには、機械パルプを全パルプのうち質量換算で５〜４０質量％含有させることが好ましく、さらには１５〜２５質量％含有させることが好ましい。機械パルプ含有量が５質量％を下回ると、白紙不透明度や印刷不透明度が低下しやすいだけでなく、印刷後に裏抜けが発生しやすくなる。４０質量％を超過すると不透明度は向上しやすいが、白色度、着肉ムラ、印刷光沢度が低下しやすいため好ましくない。
なお、本発明で言う機械パルプの含有量とは、ＪＩＳ Ｐ ８１２０（１９９８）紙、板紙及びパルプ−繊維組成試験方法に準拠してＣ染色液を用いた判別法により判別した機械パルプの繊維配合率を指す。この場合、脱墨古紙パルプ由来の機械パルプも含有されるが、本発明で言う機械パルプ含有量とは、この古紙由来の機械パルプも含むものである。
【００２０】
機械パルプ以外には、従来一般に製紙用途で使用される化学パルプを使用することが好ましい。
【００２１】
化学パルプとしては、例えば、未晒針葉樹パルプ（ＮＵＫＰ）、未晒広葉樹パルプ（ＬＵＫＰ）、晒針葉樹パルプ（ＮＢＫＰ）、晒広葉樹パルプ（ＬＢＫＰ）等を原料パルプとして使用することができる。より白色度の高い塗工紙を得るためには、晒パルプであるＮＢＫＰ、ＬＢＫＰを用いることが好ましい。
【００２２】
但し、ＮＢＫＰは機械パルプに比べて不透明度が低いため、塗工紙の不透明度を向上させるために含有量は４０質量％を上限とすることが好ましく、ＮＢＫＰを含有させ引張強度を向上させるために下限は１５質量％であることが好ましい。含有量が１５質量％を下回ると、本発明のごとく坪量が３０ｇ／ｍ２以上５０ｇ／ｍ２未満と低い塗工紙においては、引張強度が低下しやすく印刷時に断紙する可能性がある。４０質量％を超過すると白紙不透明度および印刷不透明度が低下しやすく、裏面の印刷が透けて見えるため、印刷後の見栄えに劣る塗工紙となりやすい。
【００２３】
また、化学パルプや機械パルプを使用した古紙から再生される古紙パルプも使用することができ、例えば、雑誌古紙、チラシ古紙、オフィス古紙、上白古紙等から製造される離解・脱墨古紙パルプ、離解・脱墨・漂白古紙パルプ等が挙げられる。但し、一般に古紙パルプは白色度が低く不透明性も機械パルプに劣るため、多量に含有させることは好ましくない。
【００２４】
さらに、本発明に用いるパルプは、塗工紙をＪＩＳ Ｐ ８２２０：１９９８「パルプ−離解方法」で離解して得られたパルプ繊維について、ＦｉｂｅｒＬａｂ．（Ｋａｊａａｎｉ社）を用いて測定した中心線繊維長を繊維長とし、このパルプ繊維について、重さ加重の繊維長分布を求め、繊維長０．０５ｍｍごとに集計し、繊維長０．１５ｍｍ以上０．６０ｍｍ未満の範囲に最大値を有するパルプであることが好ましい。特に好ましくは０．２０ｍｍ以上０．５５ｍｍ未満の範囲に最大値を有することが好ましい。パルプ繊維の繊維長分布における最大値をこの範囲内とすることで、パルプ繊維同士の絡み合いが良好となり、坪量が３０ｇ／ｍ２以上５０ｇ／ｍ２未満と基紙のパルプ量が少ない塗工紙であっても充分なインキ吸収性が得られるため、局所的なインキの裏抜けを防止しやすくなる。後述するが、本発明のごとく基紙に再生粒子を含有すると、硬質物質が混入する可能性があるが、その場合でも繊維長分布の最大値を上記範囲内とすることで、繊維同士の充分な絡み合いが得られ、基紙そのものの印刷インキ吸収性が高くなり、印刷インキが基紙を通過しにくくなるため、より局所的なインキの裏抜けを防止しやすいため好ましい。
【００２５】
繊維長０．１５ｍｍ未満の繊維が多く、繊維長０．１５ｍｍ以上０．６０ｍｍ未満の範囲に最大値を有していない場合は、微細繊維が多いため表面強度が低下しやすく、パイリングが発生しやすいため好ましくない。繊維長０．６０ｍｍ以上の繊維が多く、繊維長０．１５ｍｍ以上０．６０ｍｍ未満の範囲に最大値を有していない場合は、長繊維が多いため不透明度が低下しやすいだけでなく、裏抜けも防止しにくくなる。
【００２６】
繊維長０．１０ｍｍ以上０．６５ｍｍ未満の範囲に最大値を有するパルプ繊維を好適に得るには、従来一般に使用されている叩解方法を用いてフリーネスを調整すれば良く、例えばビーター、コニカルリファイナー、円筒型リファイナー、ディスクリファイナー（ＳＤＲ、ＤＤＲ）を用いることができる。例えばＴＭＰの場合、ＤＤＲを用いてフリーネスを約３０〜３００ｍｌにまで叩解すれば良い。叩解して得られたパルプ繊維は、異なる繊維長を有する他のパルプと混合して用いることもでき、その場合は混合後のパルプ繊維が、離解後の繊維長で０．１５ｍｍ以上０．６０ｍｍ未満の範囲に最大値を有するよう、繊維長の異なる他のパルプとの配合割合を調整すれば良い。
【００２７】
（填料）
本発明においては、填料として、製紙スラッジを主原料とする被処理物を、脱水及び熱処理して得られた再生粒子を含有する。この熱処理は、前記脱水後の被処理物を乾燥する乾燥工程と、この乾燥工程で乾燥された被処理物を熱処理する第１の熱処理工程と、この第１の熱処理工程で熱処理された被処理物を前記第１の熱処理温度を超える温度で熱処理する第２の熱処理工程と、この第２の熱処理工程で熱処理された被処理物を前記第２の熱処理温度を超える温度で熱処理する第３の熱処理工程と、を含む少なくとも４工程に分けて行う。この少なくとも４工程の熱処理を行うことで、再生粒子に含まれるゲーレナイトやアノーサイト等の、インキ吸収性に劣る硬質物質を低減することができるため、得られる塗工紙においても、印刷インキが基紙を透過して裏面塗工層にまで浸透することを防止でき、より局所的な裏抜けを防止した塗工紙が得られる。本発明においては、この硬質物質を好ましくは再生粒子１００質量部に対して１．５質量％以下、より好ましくは１．０質量％以下、特に好ましくは０．５質量％以下とすることで、より局所的なインキ裏抜けを防止した塗工紙が得られやすいため好ましい。特に、インキ吸収性が高い凝集体状炭酸カルシウムを上記再生粒子と併用すると、基紙におけるインキ吸収性を均一に高めることができ、局所的なインキ透過性を抑制でき、局所的なインキ裏抜けを防止しやすいため好ましい。
【００２８】
（再生粒子）
例えば、製紙用スラッジを燃焼する場合、当該製紙用スラッジに含有される有機物は、出所の違いや製紙工場内での抄造品種、定期修理や生産変動などにより多様に変化し、その品質変動が製紙スラッジの熱量変動を招き、燃焼温度の変動、燃焼時間の変動を来たし、最終的に得られる燃焼物（再生粒子）の品質、特に性状が一定でなく、燃焼物の白色度が不均一となる。
【００２９】
そこで、本発明者らは、製紙スラッジの熱量変動を所定の範囲に調整し、燃焼温度の変動、燃焼時間の変動を生じさせないで、品質の安定した再生粒子を得る手段について検討を重ね、製紙スラッジを主原料とする被処理物を、脱水及び熱処理、適宜粉砕して再生粒子を製造するにあたり、「前記熱処理を、前記脱水後の被処理物を乾燥する乾燥工程と、この乾燥工程で乾燥された被処理物を熱処理する第１の熱処理工程と、この第１の熱処理工程で熱処理された被処理物を前記第１の熱処理温度を超える温度で熱処理する第２の熱処理工程と、この第２の熱処理工程で熱処理された被処理物を前記第２の熱処理温度を超える温度で熱処理する第３の熱処理工程と、を含む少なくとも４工程に分けて行う」ことで、品質が均一化した再生粒子を安定的に製造できることを見出し、この再生粒子を基紙中に含有させることで、インキ吸収性の低い硬質物質に起因する、局所的な裏抜けを防止できることを見出したものである。
【００３０】
このように乾燥の方式を、「脱水後の被処理物を熱気流に同伴させて乾燥する方式（以下、単に「気流乾燥方式」ともいう。）」とすると、乾燥に伴って被処理物が解れやすく、後段で行う熱処理が均一かつ確実に行われやすくなり、品質が均一化した再生粒子を安定的に製造できるようになるため好ましい。
【００３１】
この点、乾燥に先立って後段の熱処理に好適な状態となるまで被処理物を均一に解すのは、現実的には困難である。また、乾燥に先立って被処理物を解すのであれば、脱水率を高めておく必要があるが、脱水率を高めると被処理物が高圧縮化され、被処理物の乾燥効率が部分的に低下するおそれがあり、乾燥処理の不均一化、ひいては製品の不均一化をまねくおそれがある。他方、乾燥後に被処理物を解すのでは、不均一な状態にある被処理物を乾燥することになるため、乾燥が均一に行われなくなり、熱処理も均一に行われなくなる。結果、品質が均一化した再生粒子を安定的に製造できなくなる。
【００３２】
一方、本発明において、後段の熱処理を複数の工程に分ける利点は、以下のとおりである。
製紙スラッジは、各種有機物（有機成分）を含有し、この有機物のなかには、紙由来の２２０℃近傍で発熱量のピークをもつアクリル系有機物、３２０℃近傍で発熱量のピークをもつセルロース、４２０℃近傍で発熱量のピークをもつスチレン系有機分が含まれ、古紙等の出発原料の種類や量により変動幅が大きいものの、例えば、１０００〜２０００ｃａｌ／ｇの発熱量を有する。従来の再生粒子の製造方法においては、これらの有機分を、燃焼工程（酸化工程）において、他の有機分と一緒に燃焼（酸化）させて除去する方策が取られていた。しかしながら、本発明者等は、以上の各有機物が上記温度の近傍で発熱量のピークをもつ発熱量が高い物質であること、２００〜３００℃で熱分解される有機分を燃焼させる際に発火・過燃焼が生じ、燃焼制御が困難となり、白色度の低下のみならず、ゲーレナイトやアノーサイトからなる硬質物質の生成をまねくことを見出し、まず、第１の熱処理工程において、所定の高発熱量成分（アクリル系有機物及びセルロース）を被処理物中から、熱処理除去することで、過燃焼を抑え、硬質物質の生成を抑制できることを見出した。
【００３３】
また、第１の熱処理工程と第２に熱処理工程とを別々に設ける利点は、従来の再生粒子の製造方法においては、被処理物中の微細繊維や有機高分子であるラテックス、印刷により付与されたインキ成分等を効率よく燃焼させるために、水分率を４０％未満に脱水及び乾燥させ、高温で熱処理する方法を採用していた。しかしながら、本発明の製造方法においては、上記したように第１の熱処理工程において被処理物中の２００〜３００℃で熱分解・揮発蒸散する有機物をガス化してしまうため、第２の熱処理工程においては、安定的に熱処理を進行させることができ、被処理物の過燃焼や微粉化が抑制される。また、第１の熱処理工程と第２の熱処理工程とを分け、第１の熱処理工程において被処理物に含まれるアクリル系有機物及びセルロースを熱分解ガス化し、第２の熱処理工程において被処理物に含まれるスチレン系有機物を熱分解ガス化することで、得られる再生粒子の品質安定化、白色度向上に対する寄与が大きく、均一かつ安定的に再生粒子を得ることができる。このようにして、第３の熱処理工程においては、被処理物中の残カーボン等を含む有機物を、効率良く熱処理除去することができ、また、過燃焼によって生じる硬質物質の生成を抑えることができる。さらに、セルロースの熱分解ガスの発火温度はスチレンの熱分解温度を下回るため、第１の熱処理工程においてセルロースを熱分解除去してしまい、スチレンは第２の熱処理工程において熱分解するのが好適であり、ここにも第１の熱処理工程と第２に熱処理工程とを別々に設ける利点が存在する。
【００３４】
ところで、本発明においては、乾燥工程を除く各熱処理工程において、キルン炉を用いるのが好適である。この理由は、次のとおりである。
従来から慣用的に用いられてきた熱処理炉は、ストーカー炉（固定床）、流動床炉、サイクロン炉、キルン炉の４種に大別でき、本発明者等は、それぞれの熱処理炉で再生粒子の製造の検討を重ねたところ、次記の事項が明らかとなった。
【００３５】
ストーカー炉（固定床）は、脱墨フロス等の製紙スラッジの燃焼度合い調整が困難であり、再生粒子が不均一となるうえに、灰分の多い脱墨フロスの熱処理では、火格子間のクリアランスから落塵を生じる。火格子を通し被処理物の下から空気を吹き上げ、燃焼させるため、炭酸カルシウムなどが飛灰となり排ガスとともに排ガス設備へ送られ、歩留りの低下が問題となる。ストーカ（階段状）を、所定幅で被処理物を通過させながら熱処理するため、撹拌が不十分で幅方向で熱処理にバラツキが発生する。
【００３６】
流動床炉は、炉内において珪砂等の粒子状の流動媒体を使用するため、珪砂等が被処理物中に混入し、品質の低下をまねく問題や、均一な撹拌ができないとの問題を有する。硅砂等を流動層に混合して熱処理させた後、硅砂等と被処理物とを分離し、硅砂等は炉内へ戻し被処理物のみを取り出すが、被処理物も硅砂等と同程度の粒子径であるため分離が困難である。被処理物を硅砂等と浮遊した状態で熱処理させるため、熱処理の度合い調整が困難であり、品質のばらつきが発生する。硬度の高い珪砂等との摩擦、衝突により被処理物が微粉化され飛灰となって系外へ排出され歩留りが低下する。
【００３７】
サイクロン炉は、被処理物が炉内を一瞬で通過するため、被処理物中の有機物を十分に熱処理することができず、白色度の低下に繋がる。また、風送によるため、細かい粒子がサイクロンで分離されず、排ガスと一緒に排ガス処理工程に回るため歩留りが低下する。
【００３８】
以上の諸問題について鋭意検討を重ねた結果、本発明の乾燥工程を除く熱処理工程においては、内熱又は外熱キルン炉が好適な熱処理手段として選択された。
【００３９】
〔本発明の形態例〕
次に、本発明の実施の形態を、再生粒子の製造設備フローの一部構成例を示した図１を主に参照しながら説明する。なお、本製造設備には、各種センサーが備わっており、被処理物１０や設備状態の確認、処理速度の制御等を行うことができる。
【００４０】
（被処理物）
本形態の被処理物１０は、製紙スラッジを主成分（５０質量％以上）とする。当該製紙スラッジは、例えば、パルプ等の繊維成分、澱粉や合成樹脂接着剤等の有機物、添料や塗工用顔料等の無機物などが利用されずに廃水中へ移行したもの、パルプ化工程等で発生するリグニンや微細繊維、古紙由来の填料や印刷インキ、生物廃水処理工程から生じる余剰汚泥などからなる。また、例えば、古紙パルプ製造工程において印刷インキ等を除去する脱墨工程や製紙用原料を回収して洗浄する洗浄工程に由来する固形成分等を含有していてもよい。
【００４１】
ただし、古紙パルプ製造工程においては、安定した品質の古紙パルプを連続的に生産するために、選定、選別を行った一定品質の古紙を使用する。そのため、古紙パルプ製造工程に持ち込まれる無機物の種類や比率、量等は、基本的に一定になる。しかも、本形態の再生粒子の製造方法において未燃率の変動要因となるビニールやフィルム等のプラスチック類が、古紙中に含まれていても、これらは脱墨フロスが生成される脱墨工程に至る前段階の例えば、パルパーやスクリーン、クリーナー等で除去される。したがって、工場排水工程や製紙原料調成工程等の他の工程で発生する製紙スラッジと比べて、脱墨フロスは、極めて安定した品質の再生粒子を製造するための被処理物１０の好適な原料となる。
【００４２】
また、被処理物１０中に鉄分が含まれていると、当該鉄分の酸化により得られる再生粒子の白色度が低下するおそれがあるため、当該鉄分はあらかじめ選択的に取り除くのが好ましい。さらに、各工程に用いる装置は、鉄以外の素材で設計、ライニングし、摩滅等によって鉄分が系内に混入するのを防止するとともに、各装置内等に磁石等の高磁性体を設置しておき、選択的に鉄分を除去するのが好ましい。
【００４３】
（脱水工程）
被処理物１０は、例えば、公知の脱水装置を用いて、脱水する。本形態においては、被処理物１０を、例えば、スクリーンによって水分率６５〜９０％まで脱水し、次いで、スクリュープレスによって水分率３０〜６０％まで、好ましくは３０〜５０％まで、より好ましくは３５〜４５％まで脱水する。
ここで水分率は、定温乾燥機を用い、乾燥機内に試料（被処理物）を静置し、約１０５℃で６時間以上保持することで重量変動を認めなくなった時点を乾燥後重量とし、下記式にて乾燥前後の重量測定結果より算出した値である。
水分率（％）＝（乾燥前重量−乾燥後重量）÷乾燥前重量×１００
【００４４】
脱水後の被処理物１０の水分率が６０％を超えると、乾燥装置６０における乾燥のためのエネルギーロスが大きくなる。しかも、乾燥装置６０における乾燥温度の変動が大きくなるため、乾燥ムラが生じるおそれがある。さらに、乾燥が十分に進む前に被処理物１０が乾燥装置６０から排出されてしまうため、被処理物１０が十分に解れないおそれや、第１の熱処理炉４２におけるエネルギーロスの原因、熱処理変動の原因などとなるおそれがある。
他方、脱水後の被処理物１０の水分率が３０％未満となるまで脱水をすると、被処理物１０が高圧縮により、いわば固まった状態となるため、乾燥装置６０において被処理物１０が解れないおそれがある。
また、本形態のように被処理物１０の脱水を多段で行い、急激な脱水を避けると、無機物の流出を抑制することができ、しかも、被処理物１０のフロックが硬くなり過ぎるのを抑制することができる。
【００４５】
本脱水工程においては、被処理物１０を凝集させる凝集剤等の助剤を添加し、脱水効率の向上を図ることもできる。ただし、助剤としては、鉄分を含まないものを使用するのが好ましい。鉄分を含むと、当該鉄分の酸化により、得られる再生粒子の白色度が低下するおそれがある。
【００４６】
本脱水工程の装置は、他の工程の装置に隣接して設けると生産効率の面で好ましいが、古紙パルプ製造工程の装置等に隣接して設け、脱水した被処理物１０をトラックやベルトコンベア等の搬送手段によって搬送し、貯槽１２や乾燥装置６０に供給することもできる。
【００４７】
（解し工程）
脱水後の被処理物１０は、貯槽１２から切り出し、乾燥工程に送り、乾燥することができる。ただし、この乾燥をするに先立って、例えば、撹拌機や機械式ロール等によって、粒子径５０ｍｍ以上の割合が、３０〜７０質量％となるように、好ましくは４０〜７０質量％となるように、より好ましくは５０〜７０質量％となるように解して（ほぐして）おくと好適である。
ここで「粒子径５０ｍｍ以上の割合」は、被処理物全体の重量を１００とした場合に、目穴５０ｍｍの篩を通過しなかった試料の重量割合である。この測定に際しては、ＪＩＳ Ｚ ８８０１‐２：２０００に基づき、金属製の板ふるいを用いる。
【００４８】
乾燥する際の被処理物１０には、大きな粒子径の被処理物が存在しない方が好ましく、具体的には粒子径５０ｍｍ以上の割合が７０質量％以下であるのが好ましい。もっとも、乾燥工程においてロータリーキルン等を用いず、乾燥装置６０を用いた場合、被処理物１０を過度に解す必要はなくなり、粒子径５０ｍｍ以上の割合が３０質量％未満となるまで解さなくとも、十分に均質な製品を得ることができるため好ましい。
なお、被処理物１０が、脱水後において既に「粒子径５０ｍｍ以上の割合が７０質量％以下」となっている場合は、解し工程を省略することもできる。この場合は、脱水後の被処理物１０を、そのままの状態で「粒子径５０ｍｍ以上の割合が７０％以下」の被処理物１０として、乾燥工程に送ることができる。
【００４９】
（乾燥工程）
脱水後の被処理物１０は、適宜解し等した後、乾燥工程に備わる乾燥装置６０に供給する。本形態においては、この乾燥装置６０として、被処理物１０を熱気流に同伴させて乾燥する「気流乾燥装置」を用いることが好ましい。気流乾燥装置を用いると、被処理物１０が、乾燥されるのと同時に、圧縮力が加えられることなく大きな分散力（被処理物１０を分散させる力）のもとで均一に解されるため、後段で行う熱処理（特に第１の熱処理）が均一かつ確実に行われやすくなり、品質が均一化した再生粒子を安定的に製造しやすくなる。
【００５０】
乾燥装置６０としては公知の乾燥装置を用いることができるが、この中でも被処理物１０を熱気流に同伴させて乾燥することができる気流乾燥装置を用いることが好ましく、例えば、新日本海重工業社製の商品名：クダケラ等の公知の装置のほか、これらを改良した気流乾燥装置等を用いることが好ましい。
乾燥装置６０として気流乾燥装置を用いた場合について説明する。乾燥装置６０は、貯槽１２から脱水後の被処理物１０が供給されるととともに、バーナー４７Ａが備わる熱風発生炉４７から熱風が吹き込まれ、この吹き込まれた熱風によって生じる熱気流に供給された被処理物１０が同伴するように構成されている。したがって、例えば、熱風の温度や流量、流速等を調節して熱気流を制御することにより、被処理物１０の乾燥状態や解れ状態を調節することができる。
この熱気流の制御は、乾燥工程において粒子径５０ｍｍ以上の被処理物１０が存在しなくなるように、かつ被処理物１０の平均粒子径が１〜７ｍｍとなるように、好ましくは１〜５ｍｍとなるように、より好ましくは１〜３ｍｍとなるように行うと好適である。
【００５１】
ここで、被処理物１０の「平均粒子径」は、目穴の異なる篩で篩い分けを行い、各篩い分けを行った被処理物の質量を測定し、この測定値の合計値が全体の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 Ｚ ８８０１‐２：２０００に基づき、金属製の板ふるいを用いて測定した値である。なお、被処理物１０の「粒子径５０ｍｍ以上の割合」は、前述したとおりである。
被処理物１０の平均粒子径が１ｍｍ未満であると、第１の熱処理において過剰な熱処理が生じ易くなる。他方、被処理物１０の平均粒子径が７ｍｍを超え、あるいは粒子径５０ｍｍ以上の被処理物１０が存在すると、被処理物１０を表面部から芯部まで均一に熱処理するのが困難になる。
【００５２】
本形態において、熱気流の温度は、特に限定されるものではないが、熱風発生炉４７からの熱風の温度を２００〜６００℃とし、かつ乾燥装置６０からの排ガスの温度が５００℃以下となるように制御するのが好ましく、熱風発生炉４７からの熱風の温度を３００〜５００℃とし、かつ乾燥装置６０からの排ガスの温度が４００℃以下となるように制御するのがより好ましく、熱風発生炉４７からの熱風の温度を３００〜４００℃とし、かつ乾燥装置６０からの排ガスの温度が３００℃以下となるように制御するのが特に好ましい。
この形態によると、わずか１〜３秒で被処理物１０の水分率が、好ましくは０〜５％になるまで、より好ましくは０〜３％になるまで、特に好ましくは０〜１％になるまで乾燥することができる。しかも、この乾燥は、熱気流によって被処理物１０が解されながら行われるため、被処理物１０全体にわたって均一な水分率である。加えて、被処理物１０は、水分が蒸発した次の瞬間には乾燥装置６０から排出されているため、意図しない有機物の熱分解・燃焼等の熱処理が生じるおそれもない。
【００５３】
（第１の熱処理工程）
乾燥後の被処理物１０は、第１の熱処理工程に送られ、乾燥や熱分解等の熱処理をされる。
第１の熱処理工程においては、被処理物１０が装入機４１によって第１の熱処理炉４２に装入される。この第１の熱処理炉４２としては、公知の熱処理炉を使用することができ、例えば、流動床炉、ストーカー炉、サイクロン炉、半乾留・負圧燃焼式炉等を用いることができる。
【００５４】
しかしながら、本形態の第１の熱処理炉４２は、炉本体が横置きで中心軸周りに回転する外熱キルン炉である。この第１の熱処理炉４２としては、外熱キルン炉に変えて内熱キルン炉や、内熱及び外熱の併用キルン炉を用いることも可能であるが、本形態のように外熱キルン炉を用いるのが好ましい。第１の熱処理工程において、脱水後の被処理物１０を直ちに熱処理する場合は、被処理物１０の乾燥（水分の蒸発）という観点から、熱効率のよい内熱キルン炉にも大きな利点がある。しかしながら、本形態においては、第１の熱処理に先立って被処理物１０を乾燥するため、熱処理温度を確実に制御することができる外熱キルン炉の方が好適である。
【００５５】
また、第１の熱処理工程において、脱水後の被処理物１０を直ちに熱処理する場合は、第１の熱処理工程において、被処理物１０の乾燥と有機物の熱分解という異質な熱処理を連続的に行うことになるため、温度制御が複雑になる。しかしながら、本形態のように、第１の熱処理に先立って被処理物１０が乾燥されていると、第１の熱処理工程においては、有機物の熱分解のみを行えば足りるため、複雑な温度制御が必要とならない。
【００５６】
本形態において、第１の熱処理炉４２は、例えば、搬送方向に向かって非常に緩やかな下り勾配を有し、この下り勾配と炉本体の回転とにより、炉本体内の被処理物１０が重力作用で搬送方向へ徐々に移送されるようになっている。
炉本体の材質は、特に限定されず、例えば、ステンレス、チタン等の耐熱性及び耐腐食性を有する金属製とすることができる。
【００５７】
本形態の第１の熱処理炉４２においては、炉本体の外表面上に、例えば、電気ヒーター等からなる外熱ジャケット４４が設けられている。この外熱ジャケット４４による加熱により、炉本体の内表面上に堆積した被処理物１０が間接的に加熱される（外熱方式）。また、外熱ジャケット４４は、炉本体の軸方向に関して適宜の数に分割し、分割された外熱ジャケットを各別に加熱することができるようにするとより好適なものとなる。
このように外熱ジャケット４４を適宜の数に分割し、各別に加熱することができる外熱方式とすると、炉本体内において変化する被処理物１０の性状等に応じて熱処理温度を確実に制御することができ、被処理物１０の好適な熱処理を行うことができる。
【００５８】
本形態においては、前述したように熱処理工程を少なくとも４工程に分けることとの関係において、炉本体外表面の温度が、２６０〜４５０℃となるように加熱するのが好ましく、２８０〜４００℃となるように加熱するのがより好ましく、３００〜４００℃となるように加熱するのが特に好ましい。炉本体外表面の温度が２６０℃を下回ると、被処理物１０中のアクリル系有機物及びセルロースを十分に熱処理（熱分解等）することができなくなるおそれがある。他方、炉本体外表面の温度が４５０℃を上回ると、被処理物１０の過剰な熱処理が行われてしまうおそれがある。
【００５９】
なお、炉本体内表面の温度は、炉本体外表面の温度と連動しており、炉本体外表面の温度と実質的に同一の温度になる。他方、炉本体内の温度は、上記炉本体外表面の温度制御を行うことにより、多くの領域において好ましくは２４０〜３５０℃、より好ましくは２７０〜３５０℃、特に好ましくは２８０〜３５０℃に調節される。なお、被処理物１０の温度も炉本体内の温度と実質的に同一になるものと推定される。
【００６０】
ところで、以上のように第１の熱処理炉４２は、外熱方式とするのが好ましいが、内熱方式とすることも可能であり、内熱方式とする場合は、図１中に二点鎖線で示すように、バーナー４３Ａが備わる熱風発生炉４３から酸素含有ガスたる熱風を、供給口４２Ａを通して炉本体内に吹き込む（供給する）のが好ましい。当該熱風によって、供給口４２Ａから供給され、炉本体の回転に伴って排出口４２Ｂ側に順次移送される被処理物１０の熱処理が行われる（並流方式）。この際、第１の熱処理炉４２内のガス（排ガス）は、排出口４２Ｂを通して排出される。
【００６１】
このように熱風の供給方式を並流方式にすると、相対的に低温の状態にある被処理物１０を直ちにアクリル系有機物やセルロース等の熱分解に好適な温度まで昇温することができる。しかも、他端（排出口側）に向けて低温化する温度勾配が生じるため、被処理物１０の過剰な熱処理が防止される。ただし、この温度勾配の制御は、前述外熱方式による方が好ましい。
【００６２】
なお、第１の熱処理炉４２を前述外熱方式とする場合においても、炉本体内に酸素含有ガスを吹き込むことができる。この酸素含有ガスの吹き込みは、例えば、バーナー４３Ａを作動させずに、熱風発生炉４３を利用して行うことができ、加熱しない点を除いて熱風を吹き込む場合と同様とすることができる。そこで、以下の炉本体内の酸素濃度制御については、内熱方式の場合（熱風を吹き込む場合）を例に説明する。
【００６３】
第１の熱処理炉４２においては、熱風の酸素濃度を５．０〜２０．０％、好ましくは６．０〜１８．０％、より好ましくは７．０〜１８．０％に調節しつつ、排ガスの酸素濃度が０．１〜２０．０％、好ましくは１．０〜１７．０％、より好ましくは３．０〜１５．０％となるように管理すると好適である。この酸素濃度の調節・管理は、第１の熱処理炉４２を外熱方式とする場合も同様である。
ここで、酸素濃度は、自動酸素濃度測定装置（型番：ＥＮＤＡ‐５２５０、堀場製作所製）にて各測定域からサンプリングした測定試料の酸素濃度を測定した値である。
【００６４】
被処理物１０の過剰な熱処理の防止という観点から、低酸素濃度であるのが好ましく、熱風の酸素濃度を２０．０％以下に調節し、かつ排ガスの酸素濃度も２０．０％以下となるように管理するのがより好ましい。他方、熱風の酸素濃度が５．０％未満、あるいは排ガスの酸素濃度が０．１％未満であると、アクリル系有機物やセルロース等の熱処理が充分に進まず、発熱量の減少率を所定の範囲に調整することが困難となるおそれや、熱分解ガスの発火（燃焼）が生じているおそれがある。
【００６５】
炉本体内の酸素濃度は、アクリル系有機物やセルロース等の熱処理に際して酸素消費され、変動を生じるため、本形態のように、熱風の酸素濃度の調節及び排ガスの酸素濃度の管理によるのが好適である。ただし、このような調節及び管理を行うことにより、炉本体内の多くの領域において酸素濃度が、内熱方式及び外熱方式のいずれにおいても、通常０．１〜２０．０％、好ましくは１．０〜１７．０％、より好ましくは４．０〜１５．０％に調節される。
【００６６】
内熱方式とする場合、第１の熱処理炉４２においては、熱風の温度を３００〜４２０℃、好ましくは３５０〜４１０℃、より好ましくは３６０〜４００℃に調節しつつ、排ガスの温度が２５０〜３７０℃、好ましくは３００〜３６０℃、より好ましくは３１０〜３５０℃となるように管理すると好適である。
ここで、排ガスの温度は、排ガスの煙道に設置した熱電対にて温度を実測した値である。また、熱風の温度は、熱風発生炉４３において熱電対にて温度を実測した値である。
【００６７】
熱風の温度が３００℃以上で、かつ排ガスの温度が２５０℃以上であると、被処理物１０中のアクリル系有機物及びセルロースの熱分解・揮発が確実に行われる。また、アクリル系有機物及びセルロースの熱分解・揮発が確実に行われることで、第２の熱処理炉１４及び第３の熱処理炉３２における熱処理制御が容易となり、白色度低下の原因となる炭化物の生成や、過燃焼による硬質物質の生成を抑制することができる。さらに、アクリル系有機物及びセルロースの熱分解・揮発が確実に行われることで、第２の熱処理炉１４や第３の熱処理炉３２において、スチレン系有機物や残カーボン等の有機物を緩やかに熱処理することができ、残カーボンの生成を抑制することができる。
もっとも、熱風の温度が４２０℃を超え、あるいは排ガスの温度が３７０℃を超えると、熱分解ガスが発火するおそれがあり、また、第２の熱処理炉１４における熱処理エネルギーが増加し、さらに、難燃性カーボンが生成し易くなり、製紙用の添料や顔料等として必要な特性を備えた再生粒子を安定して得ることができなくなるおそれがある。なお、第１の熱処理工程の前段に乾燥工程を設けない場合においては、本熱処理工程において被処理物１０を乾燥させるために、熱処理温度をより高く設定する必要があり、以上のようなリスクを伴うことになる。
【００６８】
炉本体内の温度は、温度勾配を有し、一様ではないため、本形態のように、熱風の温度の調節及び排ガスの温度の管理によるのが好適である。ただし、このような調節及び管理を行うことにより、炉本体内の多くの領域において温度が、通常２５０〜３７０℃、好ましくは３００〜３６０℃、より好ましくは３１０〜３５０℃に調節される。なお、炉本体内の温度は、炉本体内に設置した熱電対にて実測した値である。また、被処理物１０の温度も炉本体内の温度と実質的に同一になるものと推定される。
【００６９】
第１の熱処理炉４２においては、第１の熱処理炉４２が外熱方式である内熱方式であるかにかかわらず、被処理物１０の発熱量が２０〜９０％減少するように、好ましくは５０〜８０％減少するように、より好ましくは５０〜７０％減少するように熱処理するのが好ましい。
発熱量の減少率が９０％以下であると、過剰な熱処理が抑えられ、硬質物質の生成が好ましくは１．５質量％以下に抑制される。この点、９０％を超える発熱量の減少は、被処理物１０中のスチレン系有機物までもが熱分解していることを意味し、したがって炉本体内がセルロース等の熱分解ガスが発火しうる状態（つまり、高温状態）になっていることを意味する。他方、発熱量の減少率が２０％未満であると、被処理物１０中の高発熱量成分であるアクリル系有機物が残留し、第２の熱処理炉１４における熱処理温度の変動が大きなものとなるおそれがある。
ここで、発熱量の減少率は、第１の熱処理炉４２に供給される被処理物１０の発熱量と、第１の熱処理炉４２から排出される被処理物１０の発熱量とを比較した値である。この発熱量は、熱量計（燃研式デジタル熱量計、吉田製作所製）を用いて測定した値である。
【００７０】
特に第１の熱処理炉４２において、アクリル系有機物、セルロースを除去し、発熱量を２０〜９０％減少するとともに、発熱量が１０００ｃａｌ／ｇ未満、好ましくは３００〜４００ｃａｌ／ｇとなるように熱処理することにより、第２の熱処理炉１４における炉本体内温度の変動幅を１０〜４０℃の範囲に抑制し易くなり、得られる再生粒子を均質化するに有用である。この点、当該炉本体内温度の変動幅が４０℃を超えると、得られる再生粒子が硬い・柔らかい等のばらつきや白色度のばらつきを有するものとなるおそれがある。他方、当該炉本体内温度の変動幅を１０℃未満にまで抑制するのは、現実的ではない。
第１の熱処理炉４２においては、被処理物１０の未燃率が１３〜３０質量％となるように、好ましくは１４〜２６質量％となるように、より好ましくは１５〜２３質量％となるように熱処理を行うと好適である。
ここで、未燃率は、約６００℃に温度調整した電気炉で，２時間燃焼した際の減量割合を測定した値である。
未燃率が３０質量％以下となるように熱処理を行うことにより、第２の熱処理炉１４における熱処理を緩慢に行うことができるようになる。もっとも、未燃率が１３質量％未満となるまで熱処理を行うと、第１の熱処理炉４２におけるエネルギーコストが高くなる。
【００７１】
第１の熱処理炉４２においては、被処理物１０の滞留時間を３０〜１２０分、好ましくは４５〜１０５分、より好ましくは６０〜９０分とすると好適である。滞留時間を３０分以上とすることにより、被処理物１０に含まれるアクリル系有機物、セルロースが緩慢に熱分解され、残カーボンの生成が抑制される。この点、滞留時間を３０分未満とすると、十分な熱処理が行われず、残カーボンの割合が多くなる。他方、滞留時間が１２０分を超えると、過剰な熱処理によって難燃性カーボンが生成され、得られる再生粒子の白色度が低下し、あるいは硬質物質が増加するおそれがある。
ここで、滞留時間は、色で識別できる金属片を供給口４２Ａから炉本体内に投入し、排出口４２Ｂから排出されるまでの実測時間である。
【００７２】
（第２の熱処理工程）
第１の熱処理炉４２において熱処理した被処理物１０は、第２の熱処理工程に送られ、熱分解や燃焼等の熱処理をされる。
被処理物１０は、この第２の熱処理工程に送るに先立って、平均粒子径を１〜７ｍｍ、好ましくは１〜５ｍｍ、より好ましくは１〜３ｍｍに調節しておくと好適である。ただし、本形態においては、第１の熱処理工程に先立って乾燥工程を設けており、この乾燥工程において被処理物１０が解れるように構成されている。したがって、被処理物１０の平均粒子径は、通常上記の範囲内にあり、本粒子径の調節を省略することができる。
【００７３】
第２の熱処理工程においては、被処理物１０が第２の熱処理炉１４に装入される。この第２の熱処理炉１４としては、公知の熱処理炉を使用することができ、例えば、流動床炉、ストーカー炉、サイクロン炉、半乾留・負圧燃焼式炉等を用いることができる。しかしながら、本形態の第２の熱処理炉１４は、炉本体が横置きで中心軸周りに回転する外熱キルン炉である。この第２の熱処理炉１４としては、外熱キルン炉に変えて内熱キルン炉を用いることや、内熱及び外熱の併用キルン炉を用いることも可能であるが、本形態では、外熱キルン炉を用いるのが好ましい。
【００７４】
この第２の熱処理炉１４も、例えば、搬送方向に向かって非常に緩やかな下り勾配を有し、この下り勾配と炉本体の回転とにより、炉本体内の被処理物１０が重力作用で搬送方向へ徐々に移送されるようになっている。
【００７５】
炉本体の材質は、特に限定されず、例えば、ステンレス、チタン等の耐熱性及び耐腐食性を有する金属製とすることができる。
また、本工程において用いる第２の熱処理炉１４は、本形態のように第１の熱処理炉４２と同形状のものを用いることもできるが、例えば、軸方向の長さが異なるキルン炉を用いて、被処理物１０の滞留時間を異なるものとすることなどもできる。
本形態の第２の熱処理炉１４においては、炉本体の外表面上に、例えば、電気ヒーター等からなる外熱ジャケット１５が設けられている。この外熱ジャケット１５による加熱により、炉本体の内表面上に堆積した被処理物１０が間接的に加熱される（外熱方式）。また、外熱ジャケット１５は、炉本体の軸方向に関して適宜の数に分割し、分割された外熱ジャケットを各別に加熱することができるようにするとより好適なものとなる。
このように外熱ジャケット１５を適宜の数に分割し、各別に加熱することができる外熱方式とすると、炉本体内において変化する被処理物１０の性状等に応じて熱処理温度を確実に制御することができ、被処理物１０の好適な熱処理を行うことができる。
【００７６】
本形態においては、前述したように熱処理工程を少なくとも４工程に分けることとの関係において、炉本体外表面の温度が、３６０〜５５０℃となるように加熱するのが好ましく、３６０〜５００℃となるように加熱するのがより好ましく、４００〜５００℃となるように加熱するのが特に好ましい。炉本体外表面の温度が３６０℃を下回ると、被処理物１０中のスチレン系有機物を十分に熱処理（熱分解等）することができなくなるおそれがある。他方、炉本体外表面の温度が５５０℃を上回ると、被処理物１０の過剰な熱処理が行われてしまうおそれがある。
なお、炉本体内表面の温度は、炉本体外表面の温度と連動しており、炉本体外表面の温度と実質的に同一の温度になる。他方、炉本体内の温度は、上記炉本体外表面の温度制御を行うことにより、多くの領域において好ましくは３６０〜４００℃に調節される。なお、被処理物１０の温度も炉本体内の温度と実質的に同一になるものと推定される。
【００７７】
ところで、以上のように第２の熱処理炉１４は、外熱方式とするのが好ましいが、内熱方式とすることも可能であり、内熱方式とする場合は、図１中に二点鎖線で示すように、バーナー４６Ａが備わる熱風発生炉４６から酸素含有ガスたる熱風を、供給口１４Ａを通して炉本体内に吹き込む（供給する）のが好ましい。当該熱風によって、供給口１４Ａから供給され、炉本体の回転に伴って排出口１４Ｂ側に順次移送される被処理物１０の熱処理が行われる（並流方式）。この際、第２の熱処理炉１４内のガス（排ガス）は、排出口１４Ｂを通して排出される。
このように熱風の供給方式を並流方式にすると、相対的に低温の状態にある被処理物１０を直ちにスチレン系有機物等の熱分解に好適な温度まで昇温することができる。しかも、他端（排出口側）に向けて低温化する温度勾配が生じるため、被処理物１０の過剰な熱処理が防止される。ただし、この温度勾配の制御は、前述外熱方式による方が好ましい。
【００７８】
また、第１の熱処理炉４２が並流方式とされている場合等においては、第２の熱処理炉１４を、排出口１４Ｂを通して炉本体内に熱風を吹き込み、炉本体内の排ガスは供給口１４Ａを通して排出する向流方式とするのも好ましい形態である。この形態によると、第１の熱処理炉４２からの排ガスを通す配管と、第２の熱処理炉１４からの排ガスを通す配管とを、例えば１つにまとめることなどができ、配管処理が容易となる。
【００７９】
さらに、第１の熱処理炉４２と第２の熱処理炉１４とを連接し、熱風発生炉４３からの熱風が第１の熱処理炉４２を介し、供給口１４Ａを通して炉本体内に吹き込まれる（供給される）とともに、バーナー４６Ａが備わる熱風発生炉４６からの酸素含有ガスたる熱風を、供給口１４Ａを通して炉本体内に吹き込む（供給する）こともできる。これらの熱風によって、供給口１４Ａから供給され、炉本体の回転に伴って排出口１４Ｂ側に順次移送される被処理物１０の熱処理が行われる（並流方式）。
【００８０】
なお、第２の熱処理炉１４を前述外熱方式とする場合においても、炉本体内に酸素含有ガスを吹き込むことができる。この酸素含有ガスの吹き込みは、例えば、バーナー４６Ａを作動させずに、熱風発生炉４６を利用して行うことができ、加熱しない点を除いて熱風を吹き込む場合と同様とすることができる。そこで、以下の炉本体内の酸素濃度制御については、内熱方式の場合（熱風を吹き込む場合）を例に説明する。
【００８１】
第２の熱処理炉１４においては、熱風の酸素濃度を５．０〜２０．０％、好ましくは６．０〜１８．０％、より好ましくは７．０〜１８．０％に調節しつつ、排ガスの酸素濃度が０．１〜２０．０％、好ましくは１．０〜１７．０％、より好ましくは３．０〜１５．０％となるように管理すると好適である。この酸素濃度の調節・管理は、第２の熱処理炉１４を外熱方式とする場合も同様である。
ここで、酸素濃度は、自動酸素濃度測定装置（型番：ＥＮＤＡ‐５２５０、堀場製作所製）にて各測定域からサンプリングした測定試料の酸素濃度を測定した値である。
【００８２】
被処理物１０の過剰な熱処理の防止という観点から、低酸素濃度であるのが好ましく、熱風の酸素濃度を２０．０％以下に調節し、かつ排ガスの酸素濃度も２０．０％以下となるように管理するのがより好ましい。もっとも、熱風の酸素濃度が５．０％未満、あるいは排ガスの酸素濃度が０．１％未満であると、スチレン系有機物等の熱処理が充分に進まず、発熱量の減少率を所定の範囲に調整するのが困難で白色化が進まないおそれがあり、また、熱分解ガスの発火（燃焼）が生じているおそれがある。他方、熱風（酸素含有ガス）や排ガスの酸素濃度が高すぎると、圧縮空気及びその付加設備が必要になると共に、エネルギーコストが上昇し、また、被処理物１０の燃焼や硬質化が進むおそれがある。
第１の熱処理炉４２を経て供給される熱風（酸素含有ガス）の酸素濃度は、被処理物１０の熱処理状態等に応じて変化し、また、炉本体内の酸素濃度自体も、スチレン系有機物等の熱処理に際して酸素消費され、変動を生じる。したがって、本形態のように、熱風の酸素濃度の調節及び排ガスの酸素濃度の管理によるのが好適である。ただし、このような調節及び管理を行うことにより、炉本体内の多くの領域において酸素濃度が、内熱方式及び外熱方式のいずれにおいても、通常０．１〜２０．０％、好ましくは１．０〜１７．０％、より好ましくは４．０〜１５．０％に調節される。
【００８３】
内熱方式とする場合、第２の熱処理炉１４においては、熱風の温度を３５０〜５５０℃、好ましくは３８０〜５５０℃、より好ましくは４００〜５００℃に調節しつつ、排ガスの温度が３００〜５００℃、好ましくは３３０〜５００℃、より好ましくは３５０〜４５０℃となるように管理すると好適である。
ここで、排ガスの温度は、排ガスの煙道に設置した熱電対にて温度を実測した値である。また、熱風の温度は、熱風発生炉４６において熱電対にて温度を実測した値である。
熱風の温度が３５０℃以上で、かつ排ガスの温度が３００℃以上であると、被処理物１０中のスチレン系有機物の熱分解・揮発が確実に行われる。また、スチレン系有機物の熱分解・揮発が確実に行われることで、第３の熱処理炉３２における熱処理制御が容易となり、白色度低下の原因となる炭化物の生成や、過燃焼による硬質物質の生成を抑制することができる。さらに、スチレン系有機物の熱分解・揮発が確実に行われることで、第３の熱処理炉３２において、残カーボン等の有機物を緩やかに燃焼することができ、残カーボンの生成を抑制することができる。他方、熱風の温度が５５０℃以下で、かつ排ガスの温度が５００℃以下であると、本工程における残カーボンの生成を抑制することができるほか、有機物の熱処理が緩慢に行われ、被処理物１０の微粉化が抑制され、また、凝集体を形成し、あるいは硬い・柔らかい等のさまざまな性質を有する被処理物１０の熱処理度合いや粒揃えを容易に、かつ安定的に制御することができる。この点、熱風の温度が５５０℃を超え、あるいは排ガスの温度が５００℃を超えると、被処理物１０の粒揃えが進行するよりも早くに燃焼が局部的に進むため、粒子表面と芯部との未燃率の差を少なく均一にすることが困難になる。
【００８４】
第１の熱処理炉４２を経て供給される熱風の温度は、被処理物１０の熱処理状態等に応じて変化し、また、炉本体内の温度自体も、温度勾配を有し、一様ではないため、本形態のように、熱風の温度の調節及び排ガスの温度の管理によるのが好適である。ただし、このような調節及び管理を行うことにより、炉本体内の多くの領域において温度が、通常３００〜５００℃に、好ましくは３３０〜５００℃に、より好ましくは３５０〜４５０℃に調節される。なお、炉本体内の温度は、炉本体内に設置した熱電対にて実測した値である。また、被処理物１０の温度も炉本体内の温度と実質的に同一になるものと推定される。
第２の熱処理炉１４から排出された排ガスは、図１中に二点鎖線で示すように、再燃焼室２２においてバーナー等により再燃焼し、予冷器２４において予冷した後、熱交換器２６を通し、誘引ファン２８によって煙突３０から排出することができる。ここで、熱交換器２６は、外気を昇温し、この昇温した外気を、例えば、第１の熱処理炉４２に吹き込まれる熱風の用に供し、排ガスの熱回収を図ることもできる。このような排ガスの処理は、排ガス中に含まれる有害物質の除去にも有効である。
【００８５】
第２の熱処理炉１４においては、被処理物１０の滞留時間を３０〜１２０分、好ましくは４０〜１００分、より好ましくは４０〜８０分とすると好適である。滞留時間を３０分以上とすることにより、被処理物１０に含まれるスチレン等由来の有機物が緩慢に熱処理され、残カーボンの生成が抑制される。この点、滞留時間を３０分未満とすると、十分な熱処理が行われず、残カーボンの割合が多くなる。他方、滞留時間が１２０分を超えると、過剰な熱処理によって難燃性カーボンが生成され、得られる再生粒子の白色度が低下し、あるいは硬質物質が増加するおそれがある。
【００８６】
第２の熱処理炉１４においては、第２の熱処理炉１４が外熱方式である内熱方式であるかにかかわらず、被処理物１０の未燃率が２〜２０質量％となるように、好ましくは５〜１７質量％となるように、より好ましくは７〜１２質量％となるように熱処理を行うと好適である。
ここで、未燃率は、約６００℃に温度調整した電気炉で，２時間燃焼した際の減量割合を測定した値である。
未燃率が２０質量％以下となるように熱処理を行うことにより、第３の熱処理炉３２における熱処理（燃焼）を短時間で効率よく行うことができるようになり、得られる再生粒子の白色度を７０％以上、好ましくは８０％以上の高白色度とすることができる。もっとも、未燃率が２質量％未満となるまで熱処理を行うと、第２の熱処理炉１４におけるエネルギーコストが高くなり、また、得られる再生粒子の白色度が低下し、あるいは硬度が高くなるなど、再生粒子の品質低下につながるおそれがある。
【００８７】
（第３の熱処理工程）
第２の熱処理炉１４において熱処理した被処理物１０は、第３の熱処理工程に送られ、熱分解や燃焼等の熱処理をされる。
被処理物１０は、この第３の熱処理工程に送るに先立って、平均粒子径を５ｍｍ以下、好ましくは１〜４ｍｍ、より好ましくは１〜３ｍｍに調節しておくと好適である。平均粒子径が１ｍｍ未満であると、第３の熱処理炉３２において被処理物１０が過燃焼するおそれがある。他方、平均粒子径が５ｍｍを超えると、残カーボンの熱処理（燃焼）が困難となり、芯部まで燃焼が進まず、得られる再生粒子の白色度が低下するおそれがある。
また、この被処理物１０の粒揃えは、粒子径１〜５ｍｍの割合が、７０質量％以上となるように、好ましくは７５〜９５質量％となるように、より好ましくは８０〜９５質量％となるように行うと好適である。
ただし、本形態においては、第１の熱処理工程に先立って乾燥工程を設けており、この乾燥工程において被処理物１０が解れるように構成されている。したがって、被処理物１０の平均粒子径や粒揃えは、各熱処理工程を経ることにより、通常上記の範囲内となり、本平均粒子径や粒揃えの調節を省略することができる。
【００８８】
第３の熱処理工程においては、被処理物１０が装入機３１から第３の熱処理炉３２に装入される。この第３の熱処理炉３２としては、公知の熱処理炉を使用することができ、例えば、流動床炉、ストーカー炉、サイクロン炉、半乾留・負圧燃焼式炉等を用いることができる。しかしながら、本形態の第３の熱処理炉３２は、炉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る。
【００８９】
ただし、この第３の熱処理炉３２としては、第１の熱処理炉４２や第２の熱処理炉１４と同様に、外熱ジャケットを有する外熱キルン炉を使用することもできる。外熱ジャケットは、長手方向（搬送方向、炉本体の軸方向）の温度制御が容易な電気ヒーター形式とすると好適である。
長手方向の温度制御が容易であると、任意に温度勾配を設けることができ、被処理物１０を所定の時間、所定の温度に保持することができるため、被処理物１０中の残留有機分や、残カーボンを限りなくゼロに近づけることができる。また、外熱キルン炉による場合は、被処理物１０を所定の滞留時間をもって燃焼（熱処理）することができ、しかも外熱により被処理物１０に間接的に均一な熱が加わるので、燃焼が均一なものとなり、燃焼のバラツキが生じない。さらに、炉内表面の回転による摩擦によって被処理物１０が緩やかに撹拌されるため、微粉化を生じにくい。結果、最終的な再生粒子の品質及び性状が安定したものとなる。
【００９０】
もっとも、外熱キルン炉は、被処理物１０を間接的に熱処理するものであり、熱処理効率は内熱キルン炉に及ばない。したがって、熱処理温度を相対的に高温とする第３の熱処理工程においては、熱処理効率や生産性の観点から、本形態のように、内熱キルン炉を用いる方が好ましい。
【００９１】
第３の燃焼炉３２においては、炉本体の内壁に設けたリフターによって被処理物１０の搬送を制御し、もって被処理物１０を緩慢に熱処理（燃焼）することにより、得られる再生粒子の均質化を図ることもできる。この炉本体の内壁に設けるリフターは特に限定されるものではないが、被処理物１０の供給口３２Ａ側から排出口３２Ｂ側に向けて、軸心に対して例えば４５〜７０°の傾斜角を有する複数の螺旋状リフター及び軸心と平行な複数の平行リフターをこの順で設けるのが好ましい。
この形態によると、被処理物１０が、まず、螺旋状リフターにて適切な速度で搬送されつつ、持ち上げられて落下し、この落下する間に熱分解ガス（可燃焼ガス）と効率的に接触する。また、被処理物１０は、続いて平行リフターにて持ち上げられて落下する動作を繰り返し、この落下を繰り返す間に可燃焼ガスと効率的に接触する。したがって、熱交換効率が極めてよい。特に、螺旋状リフターにて平行リフターに送り込まれる被処理物１０の量が制御されるため、平行リフターにおける被処理物１０の持ち上げ及び落下が適切に行われ、被処理物１０の熱処理（燃焼）が均一かつ効率的に行われる。螺旋状リフターや平行リフターは、例えば、耐熱性を有し、伝熱効率が高いステンレス鋼板等の金属製とすると好適である。
【００９２】
第３の熱処理炉３２の炉本体内には、例えば、被処理物１０の供給口３２Ａを通して、バーナー４５Ａが備わる熱風発生炉４５から酸素含有ガスたる熱風を吹き込む（供給する）。当該熱風によって、供給口３２Ａから供給され、炉本体の回転に伴って排出口３２Ｂ側に順次移送される被処理物１０の熱処理が行われる（並流方式）。また、第３の熱処理炉３２内のガス（排ガス）は、例えば、排出口３２Ｂを通して（通り抜けて）排出される。
【００９３】
ただし、当該熱風は被処理物１０の排出口３２Ｂを通して吹き込み、第３の熱処理炉３２内のガス（排ガス）は供給口３２Ａを通して（通り抜けて）排出する向流方式とするのも好ましい形態である。
向流方式とすると、排ガス中の煤塵が被処理物１０中に混入し、得られる再生粒子の品質が低下するのを確実に防止することができる。すなわち、供給された被処理物１０中の残カーボンは直ちに燃焼されるため、向流方式とすると、残カーボンの燃焼に伴って発生する煤塵は、被処理物１０の供給口３２Ａ側から排ガスとともに速やかに炉本体外に排出されることになり、被処理物１０に混入するのが防止される。
【００９４】
なお、第３の熱処理炉３２を外熱方式とする場合においても、炉本体内に酸素含有ガスを吹き込むことができる。この酸素含有ガスの吹き込みは、例えば、バーナー４５Ａを作動させずに、熱風発生炉４５を利用して行うことができ、加熱しない点を除いて熱風を吹き込む場合と同様とすることができる。そこで、以下の炉本体内の酸素濃度制御については、内熱方式の場合（熱風を吹き込む場合）を例に説明する。
【００９５】
第３の熱処理炉３２においては、熱風の酸素濃度を５．０〜２０．０％、好ましくは６．０〜１８．０％、より好ましくは７．０〜１８．０％に調節しつつ、排ガスの酸素濃度が０．１〜２０．０％、好ましくは１．０〜１７．０％、より好ましくは３．０〜１５．０％となるように管理すると好適である。この酸素濃度の調節・管理は、第３の熱処理炉３２を外熱方式とする場合も同様である。
ここで、酸素濃度は、自動酸素濃度測定装置（型番：ＥＮＤＡ‐５２５０、堀場製作所製）にて各測定域からサンプリングした測定試料の酸素濃度を測定した値である。
【００９６】
被処理物１０の過剰な熱処理の防止という観点から、低酸素濃度であるのが好ましく、熱風（酸素含有ガス）及び排ガスの酸素濃度が低くなるように管理するのがより好ましい。もっとも、熱風（酸素含有ガス）や排ガスの酸素濃度が低すぎると、残カーボンや残留有機物の熱処理が充分に進まず、また、白色化が進まないおそれがある。他方、熱風（酸素含有ガス）や排ガスの酸素濃度が高すぎると、圧縮空気及びその付加設備が必要になると共に、エネルギーコストが上昇し、また、被処理物１０の燃焼や硬質化が進むおそれがある。また、排ガスの酸素濃度を高くするためには、過剰の空気を炉本体内に吹き込む必要があり、炉内温度の低下や炉内温度制御が困難になる等の問題を生じるおそれがある。
炉本体内の酸素濃度は、残カーボンや残留有機物の熱処理に際して酸素消費され変動を生じるため、本形態のように、熱風（酸素含有ガス）の酸素濃度の調節及び排ガスの酸素濃度の管理によるのが好適である。ただし、このような調節及び管理を行うことにより、炉本体内の多くの領域において酸素濃度が、内熱方式及び外熱方式のいずれにおいても、通常０．１〜２０．０％、好ましくは１．０〜１７．０％、より好ましくは４．０〜１５．０％に調節される。
【００９７】
第３の熱処理炉３２を内熱方式とする場合は、熱風の温度を５５０〜７８０℃、好ましくは６００〜７５０℃、より好ましくは６５０〜７２０℃に調節しつつ、排ガスの温度が５５０〜７８０℃、好ましくは６００〜７５０℃、より好ましくは６５０〜７２０℃となるように管理すると好適である。
ここで、排ガスの温度は、排ガスの煙道に設置した熱電対にて温度を実測した値である。また、熱風の温度は、熱風発生炉４５において熱電対にて温度を実測した値である。
熱風の温度が５５０℃以上で、かつ排ガスの温度も５５０℃以上であると、被処理物１０中の残カーボンや残留有機物の熱処理が確実に行われる。他方、熱風の温度が７８０℃以下で、かつ排ガスの温度も７８０℃以下であると、残カーボンの生成を抑制することができるほか、有機物の熱処理が緩慢に行われ、被処理物１０の微粉化が抑制され、また、凝集体を形成し、あるいは硬い・柔らかい等のさまざまな性質を有する被処理物１０の熱処理度合いや粒揃えを容易に、かつ安定的に制御することができる。この点、熱風の温度が７８０℃を超え、あるいは排ガスの温度が７８０℃を超えると、被処理物１０の粒揃えが進行するよりも早くに燃焼が局部的に進むため、粒子表面と芯部との未燃率の差を少なく均一にすることが困難になる。しかも、得られた再生粒子をスラリー化したときに、固まるおそれがある。
【００９８】
炉本体内の温度は、温度勾配を有し、一様ではないため、本形態のように、熱風の温度の調節及び排ガスの温度の管理によるのが好適である。ただし、このような調節及び管理を行うことにより、炉本体内の多くの領域において温度が、上記調節・管理と同様、つまり、通常５５０〜７８０℃、好ましくは６００〜７５０℃、より好ましくは６５０〜７２０℃に調節される。なお、炉本体内の温度は、炉本体内に設置した熱電対にて実測した値である。
一方、第３の熱処理炉３２を外熱方式とする場合は、炉本体外表面の温度が５５０〜７８０℃、好ましくは６００〜７５０℃、より好ましくは６５０〜７２０℃となるように外熱ジャケット等の温度を制御すると好適である。炉本体外表面の温度が５５０℃以上であると、残カーボンや、第２の熱処理炉１４で燃焼しきれなかったスチレン‐アクリルやスチレン等の残留有機物を確実に燃焼することができる。
なお、炉本体内表面の温度は、炉本体外表面の温度と連動しており、炉本体外表面の温度と実質的に同一の温度になる。他方、炉本体内の温度や被処理物１０の温度は、上記炉本体外表面の温度制御を行うことにより、炉本体外表面や内表面の温度と実質的に同一の温度になると推定される。
【００９９】
第３の熱処理炉３２においては、被処理物１０の滞留時間を６０〜２４０分、好ましくは９０〜１５０分、より好ましくは１２０〜１５０分とすると好適である。滞留時間を６０分以上とすることにより、被処理物１０に含まれる残留有機物や残カーボンが確実に燃焼され、また、再生粒子を安定して生産することができるようになる。他方、滞留時間が２４０分を超えると、過燃焼によって難燃性カーボンが生成され、得られる再生粒子の白色度が低下し、あるいは硬質物質が増加するおそれがある。
この点、第１の熱処理炉４２において被処理物１０の発熱量が２０〜９０％減少し、アクリル系有機物及びセルロースが熱分解するように熱処理され、また、第２の熱処理炉１４において被処理物１０のスチレン系有機物が熱分解するように熱処理されていると、第３の熱処理炉３２における被処理物１０の滞留時間を短くすることができ、過燃焼、白色度の低下、硬質物質の増加等のリスクを低減することができる。
【０１００】
（硬質物質）
被処理物１０の主成分となる製紙スラッジは、製紙用に供される填料や顔料としての炭酸カルシウム、カオリン、タルク、抄紙助剤としての硫酸アルミニウム等の無機物を多く含み、示差熱熱重量分析（ＴＧ／ＤＴＡ６２００）とＸ線回折（ＲＡＤ２Ｘ）とによる燃焼物の分析から、被処理物１０を熱処理するに際しては、例えば、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）は６００〜７５０℃にて質量減少し、硬質かつ水溶性の酸化カルシウム（ＣａＯ）に変化し、クレー（Ａｌ２Ｓｉ２Ｏ５（ＯＨ）４）は５００℃前後で脱水により質量減少し、メタカオリンとなり、１０００℃前後の高温では硬質なムライト（Ａｌ２Ｓｉ２Ｏ１３）に変化することが知見された。また、タルク（Ｍｇ３Ｓｉ４Ｏ１０（ＯＨ）２）は９００℃前後で質量減少し、エンスタタイト（ＭｇＳｉＯ３）に変化することも知見された。一方、Ｘ線回折（ＲＡＤ２Ｘ）による燃焼物の分析から、燃焼物中にＣａ２Ａｌ２ＳｉＯ７（ゲーレナイト）、ＣａＡｌ２Ｓｉ２Ｏ８（アノーサイト）の存在が確認された。
【０１０１】
また、製紙用に供される填料や顔料と比べ、ゲーレナイトやアノーサイトは極めて硬質（硬質物質）であり、微量の存在で、製紙用具の摩耗・毀損や抄紙系内の汚れが生じ、塗工用顔料として使用した場合には、ドクター等の塗工設備の摩耗・毀損、ストリークの発生要因となることも知見された。
この点、従来、ゲーレナイトやアノーサイトは、９００℃を超える高温での熱処理において生成されるものと予想されていたが、本発明者等の検討において、ゲーレナイトやアノーサイトの生成は熱処理温度が５００℃前後でも生じ、熱処理温度の上昇に応じて生成量が増大することが見出された。
また、製紙スラッジ中の酸化物換算によるカルシウムの含有量が増えると、アノーサイトは減少し、ゲーレナイトは増える傾向を示すことも知見された。アノーサイトは、炭酸カルシウムの過燃焼により生じる酸化カルシウムとカオリンとの混合燃焼により生成され易く、したがって、上記各種熱処理工程においては、２５〜８００℃における示差熱熱重量分析において、重量減量割合が５％（ＴＧ）以上となるように熱処理を行い、酸化カルシウムの生成自体を可及的に抑制するのが好ましい。
【０１０２】
また、水酸化カルシウムは、酸化カルシウムよりも一段とアノーサイトを生成し易いため、上記被処理物１０の脱水率（水分率）や、各種熱処理における酸素濃度は、厳格に調節するのが好ましい。
また、本発明者等は、シリカがゲーレナイトやアノーサイトの生成を助長することを知見した。したがって、被処理物１０は、可及的にシリカ分含有量を低減しておくのが好ましく、例えば、新聞古紙や新聞抄紙系白水の使用を抑え、比較的低融点のゲーレナイトやアノーサイトの生成を抑制するのが好ましく、得られた再生粒子をシリカ被覆するのがより好ましい。
【０１０３】
（付帯工程）
第３の熱処理炉３２から排出された被処理物１０は、平均粒子径１５．０μｍ以下、好ましくは０．１〜１０．０μｍ、より好ましくは１．０〜５．０μｍとなるように粉砕等して調節すると好適である。
ここで粉砕後の平均粒子径は、粉砕後の被処理物スラリーをレーザー回折方式の粒度分布径（型番：ＳＡ−ＬＤ−２２００、島津製作所製）を用いて測定した体積平均粒子径（Ｄ５０）である。
【０１０４】
この被処理物１０の粉砕方法は特に限定されるものではなく、例えば、ジェットミルや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などを用いることができる。
この粉砕を行った被処理物１０は、好適には凝集体であり、冷却機３４において冷却した後、振動篩機等の粒子径選別機３６により選別をし、再生粒子としてサイロ３８に一時貯留し、適宜添料や顔料等の用途先に仕向ける。
【０１０５】
（その他）
以上の第１から第３の熱処理工程において、好適な熱処理炉として用いられる内熱又は外熱キルン炉は、内壁を構成する耐火物を円周状（円筒状）ではなく、六角形状や八角形状とすることもでき、これらの形状によると被処理物１０を滑らすことなく持ち上げて撹拌することができる。ただし、簡便に被処理物１０の撹拌を実現するためには、耐火物等を円筒状とし、前述したようなリフターを設けるのが好ましい。
【０１０６】
〔再生粒子〕
本形態の再生粒子の製造方法によって得られる再生粒子は、Ｘ線マイクロアナライザーによる微細粒子の元素分析において、カルシウム、シリカ及びアルミニウムの比率が酸化物換算で３０〜８２：９〜３５：９〜３５の質量割合、好ましくは４０〜８２：９〜３０：９〜３０の質量割合、より好ましくは６０〜８２：９〜２０：９〜２０の割合とされていると好適である。カルシウム、シリカ及びアルミニウムの比率が酸化物換算で３０〜８２：９〜３５：９〜３５の質量割合とされていると、比重が軽く、過度の水溶液吸収が抑制されるため、脱水性が良好である。
【０１０７】
このカルシウム、シリカ及びアルミニウムの質量割合を調節する方法としては、被処理物１０の原料構成を調節することが本筋ではあるが、第１の熱処理工程や、第２の熱処理工程、第３の熱処理工程において、出所が明確な塗工フロスや調成工程フロスをスプレー等で添加し、あるいは焼却炉スクラバー石灰を添加して、調節することもできる。例えば、カルシウムの調節には、中性抄紙系の排水スラッジや塗工紙製造工程の排水スラッジを用い、シリカの調節には、不透明度向上剤としてホワイトカーボンが多量に添加されている新聞用紙製造系の排水スラッジを用い、アルミニウムの調節には酸性抄紙系の硫酸バンドの使用がある抄紙系の排水スラッジや、クレーの使用量が多い上質紙抄造工程における排水スラッジを用いることができる。
【０１０８】
ところで、被処理物１０の原材料ともいえる古紙は、近年の中性抄紙化、ビジュアル化の進展にともなう印刷見栄えの良い塗工紙使用量の増加にともない、填料・顔料としての炭酸カルシウムの使用量増加により、製紙スラッジ中の炭酸カルシウムの含有量増加につながり、結果としてゲーレナイトやアノーサイトの生成量増加に繋がるため、再生粒子に含有されるゲーレナイトやアノーサイト、いわゆる硬質物質の含有量をできる限り減少させる必要が大きくなっている。したがって、硬質物質の含有量を減らすことができる上記再生粒子の製造方法は、極めて有用であり、この製造方法によって製造された本形態の再生粒子は、ゲーレナイト及びアノーサイトの合計含有量が１．５質量％以下、好ましくは１．０質量％以下、より好ましくは０．５質量％以下とされている。
ここで、ゲーレナイト及びアノーサイトの合計含有量は、下記の方法によって測定した値である。
【０１０９】
（測定方法）
Ｘ線回析法（理学電気製、ＲＡＤ２Ｘ）によって測定する。測定条件は、Ｃｕ‐Ｋα‐湾曲モノクロメーター：４０ＫＶ‐４０ｍＡ、発散スリット：１ｍｍ、ＳＳ：１ｍｍ、ＲＳ：０．３ｍｍ、走査速度：０．８度／分、走査範囲：２シータ＝７〜８５度、サンプリング：０．０２度とする。
【０１１０】
（凝集体状炭酸カルシウム）
製紙用途において一般に填料として使用される炭酸カルシウムは、一次粒子のみで形成されており二次粒子を形成していない。本発明においては、これら炭酸カルシウムが凝集して二次粒子を形成した凝集体状炭酸カルシウムを使用することができる。例えば一般的に填料として使用される紡錘状の一次粒子では、一次粒子の粒子径が０．０５〜０．５μｍ程度であるが、一次粒子が凝集して形成した凝集体状炭酸カルシウム（二次粒子）の粒子径は２．０〜６．０μｍ程度となる。このような凝集体状炭酸カルシウムとしては、特開平０７−１９７３９８号または特開２００８−１５６２０４号に記載のものを用いることができる。
【０１１１】
凝集体状炭酸カルシウムには、一次粒子を有機系凝集剤または無機系凝集剤で凝集させ、凝集状二次粒子を形成させたもの（例えば特開２００７−２３９１５０号広報、特開２００７−０２３４２８号広報等を参照）や、一次粒子同士を炭酸化工程にて反応させて結合させ、凝集体状二次粒子を形成させたもの（特開２００８−１５６２０４号を参照）が挙げられるが、本発明においては、一次粒子同士を炭酸化工程にて反応させて結合させて得られた凝集体状炭酸カルシウムを用いると、よりインキ吸収性に優れ、例えば坪量が３０ｇ／ｍ２以上５０ｇ／ｍ２未満と軽量な塗工紙、特に基紙坪量が２０ｇ／ｍ２以上４０ｇ／ｍ２未満と低坪量の基紙であっても充分にインキを吸収することができるため、局所的なインキの裏抜けが防止できるため好ましい。
【０１１２】
上述のとおり、好ましくは脱水後の被処理物を熱気流に同伴させ、少なくとも４工程の熱処理工程を行って得られた再生粒子を用いると、再生粒子中の硬質物質が少ないため、再生粒子そのものの高い不透明性と高いインキ吸収性を塗工紙に付与でき、かつ、インキ吸収性に劣る硬質物質が少ないため印刷インキが裏面塗工層にまで透過する、局所的な裏抜けを抑制しやすいため好ましい。このため坪量が３０ｇ／ｍ２以上５０ｇ／ｍ２未満と軽量な塗工紙であっても、坪量が５０ｇ／ｍ２以上の塗工紙と同程度にまで、インキ透過による局所的な裏抜けを防止した塗工紙が得られる。
【０１１３】
上述の再生粒子や凝集体状炭酸カルシウムを填料として使用する場合、基紙に対する含有量は特に限定されないが、基紙１００質量％に対して灰分が８〜１５質量％となるよう添加することが好ましく、さらには１０〜１３質量％がより好ましい。灰分が８質量％未満では、印刷不透明度が低下しやすく裏抜けが発生しやすいため好ましくない。灰分が１５質量％を超過すると、本発明のごとく坪量が３０ｇ／ｍ２以上５０ｇ／ｍ２未満と低い塗工紙においては、引張強度が低下しやすく印刷時に断紙する可能性がある。
尚、上記填料の含有量は、ＪＩＳＰ８２５１「紙、板紙及びパルプ−灰分試験方法−５２５℃燃焼法」に準じて測定した灰分含有量である。
【０１１４】
上述のごとく、本発明においては、好ましくは脱水後の被処理物を熱気流に同伴させ、少なくとも４工程の熱処理工程を行って得られた再生粒子を基紙中に含有させることで、印刷インキ吸収性が低い硬質物質を低減できるため、印刷インキが裏面塗工層にまでの透過することを防止しやすく、局所的な印刷インキの裏抜けを防止しやすいが、好ましくは基紙中に凝集体状炭酸カルシウムを含有させることで、特に不透明度の低下や局所的な裏抜けを防止しやすいため好ましい。加えて、後述するが、塗工顔料として粒子径３．０μｍ以上の粒子の割合を顔料全体の３％以上４０％未満とすることで、印刷インキを均一に吸収でき、かつ不透明度をより高くすることができ、例えば坪量が３０ｇ／ｍ２以上５０ｇ／ｍ２未満の塗工紙においても、充分に局所的な裏抜けを防止した塗工紙を得やすいため好ましい。
【０１１５】
（下塗り塗工）
以上のようにして製造された基紙は、基紙表面のサイズ性や平滑性、白色度を向上させる目的で、従来一般に製紙用途で用いる、水溶性高分子を主成分とするクリア塗工層や、顔料と接着剤を主成分とする顔料塗工層を下塗り塗工した基紙であっても良い。下塗り塗工層は単層でも良く、複数層であっても良い。
【０１１６】
（上塗り塗工）
本発明においては、基紙上に顔料および接着剤を主成分とする塗工層を設ける。
【０１１７】
（顔料）
本発明では、塗工層の表面の顔料粒子を電子顕微鏡で撮影して測定した粒子径において、粒子径１．５μｍ以上３．０μｍ未満の粒子の割合が顔料全体の３％以上４０％未満となるよう、比較的粒子径の大きい顔料を多く含有させる。顔料の種類は特に限定されず、上記粒子径の範囲内であれば、一般に塗工顔料として用いるものを使用することができる。
【０１１８】
粒子径が１．５μｍ以上３．０μｍ未満の粒子が、顔料粒子のうち３％以上４０％未満とするには、例えば市販されている二級クレーやＨＣクレーなどを、顔料１００質量部のうち５０〜９０質量部、好ましくは６０〜８０質量部と多く含有させることで達成できる。このようなクレーとしては、例えば、ＨＹＤＲＡＳＰＥＲＳＥ（ＨＵＢＥＲ社製、平均粒子径１．８μｍ、アスペクト比６）、ＵＷ−９０（エンゲルハード社製、平均粒子径１．６μｍ、アスペクト比５）、ＣＡＰＩＭ ＮＰ（リオカピム社製、平均粒子径２．２μｍ、アスペクト比２０）、ＫＣＳ（イメリス社製、平均粒子径２．７μｍ、アスペクト比１４）などが挙げられる。
【０１１９】
粒子径が１．５μｍ以上３．０μｍ未満の粒子が、顔料全体の３％を下回ると、基紙表面が顔料で充分被覆されないため、白色度や光沢度にムラが発生して、見栄えに劣る塗工紙となる。４０％を超過すると、塗工層中に顔料の重なり合いに起因する空隙が多くなり、印刷インキが沈み込みやすいため基紙にまで浸透するインキが多くなり印刷不透明度に劣るだけでなく、塗工層表面の平坦性が低く、充分な白紙光沢度や見栄えが得られない。
【０１２０】
粒子径１．５μｍ未満の顔料粒子が多く、粒子径１．５μｍ以上３．０μｍ未満の粒子が３％を下回ると、白色度や光沢度にムラが発生して、見栄えに劣る塗工紙となる。３．０μｍ以上の粒子が多く、粒子径１．５μｍ以上３．０μｍ未満の粒子が４０％を超過すると、塗工層中に顔料の重なりに起因する空隙が多くなりすぎて、印刷インキが沈み込みやすいため基紙にまで浸透するインキが多くなり印刷不透明度に劣るだけでなく、塗工層表面の平坦性が低く、充分な白紙光沢度や見栄えが得られない。
【０１２１】
粒子径３μｍ以上の粒子を多く含む顔料としては、一般に顔料として用いられている平板状の無機粒子を使用でき、例えばクロライトやタルクなどが挙げられる。但し特開２００５−１３３２２６号広報のごとく、平均粒子径が３〜９μｍのクロライトを顔料として含有させると、粒子径３．０μｍ以上の粒子が多くなりすぎて、印刷不透明度が低下しやすいため好ましくない。このため、粒子径３．０μｍ以上の粒子の割合は、粒子径１．５μｍ以上３．０μｍ未満の顔料よりも少なくなることが好ましく、より好ましくは６％以下、さらに好ましくは１％以下である。なお、塗工層に含まれる顔料の粒子径とは、塗工層表面の顔料粒子を電子顕微鏡で撮影し、撮影した粒子の直径を測定して得られた粒子径を指す。
【０１２２】
粒子径１．５μｍ以上３．０μｍ未満の粒子としては、従来一般に塗工顔料として使用している顔料を使用することができる。例えば炭酸カルシウム、サチンホワイト、亜硫酸カルシウム、石膏、硫酸バリウム、ホワイトカーボン、焼成カオリン、構造化カオリン、珪藻土、炭酸マグネシウム、二酸化チタン、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、ベントナイト、セリサイト等の無機顔料や、ポリスチレン樹脂微粒子、尿素ホルマリン樹脂微粒子、微小中空粒子、多孔質微粒子等の有機顔料等、または前述した再生粒子の中から、一種又は二種以上を適宜選択して配合しても良い。上記顔料の中には粒子径３．０μｍを超過するものが含まれるが、この場合は湿式粉砕機（例えばプラネタリーミル、セイシン企業製）を用いて粉砕することで、粒子径を１．５μｍ以上３．０μｍ未満に調整可能である。
【０１２３】
上述のごとく、基紙中に少なくとも４工程の熱処理工程を行って得られた再生粒子を含有し、塗工層中に顔料として、粒子径１．５μｍ以上３．０μｍ未満の粒子を顔料全体の３％以上４０％未満含有させることで、平坦性の高い塗工層が得られるため、塗工層のインキ吸収性を緩やかにでき、基紙内部への急激なインキの吸収に起因する局所的な裏抜けを防止できる。特に好ましくは、脱水後の被処理物を熱気流に同伴させてから上述の熱処理工程を行い、かつ基紙中に凝集体状炭酸カルシウムを含有させることで、インキが多少基紙に吸収されてもインキが基紙を通り抜けて塗工紙の反対側の面にまで浸透することが少なくなり、特に局所的な裏抜けを防止することかできる。この構成とすることにより、例えば坪量が３０ｇ／ｍ２以上５０ｇ／ｍ２未満、特に基紙坪量が２０ｇ／ｍ２以上４０ｇ／ｍ２未満と軽量な塗工紙であっても、十分に局所的な裏抜けを防止でき、かつ高い不透明性および印刷不透明性を有する塗工紙を得やすいため好ましい。
【０１２４】
塗工層中の再生粒子の含有量は顔料１００質量部に対して１〜１０質量部が好ましく、３〜８質量部がより好ましい。１質量部を下回ると顔料同士の隙間が少なく塗工層表面の印刷インキ吸収性が低下しやすくなり、塗工層が薄い部分において、多くのインキが吸収されてしまうため、この部分において局所的に裏抜けが発生しやすくなるため好ましくない。１０質量部を超過すると、顔料同士の隙間が多くなりすぎて、逆にインキの透過性が高くなり印刷不透明性の低下や裏抜けが発生しやすいだけでなく、パイリングの発生や白色度の低下が起こりやすいため好ましくない。
【０１２５】
上述のごとく、基紙中に少なくとも４工程の熱処理工程を行って得られた再生粒子を用い、かつ塗工層中に顔料として粒子径１．５μｍ以上３．０μｍ未満の粒子を顔料全体の３％以上４０％未満含有させることに加えて、脱水後の被処理物を熱気流に同伴させて熱処理を行い、かつ基紙中に凝集体状炭酸カルシウムを併用すること、塗工層中に顔料として不定形な形状を有する再生粒子を顔料全体の１〜１０質量部、好ましくは３〜８質量部併用することが好ましく、さらには再生粒子の粒子径が１．５μｍ以上３．０μｍ未満であると、塗工層のインキ吸収性が良好であるため、塗工層の薄い部分に集中してインキが吸収されることなく、仮に多くのインキが吸収されたとしても、印刷インキが基紙を透過して裏面塗工層にまで浸透しないため、局所的な裏抜けが発生しにくく、かつ印刷不透明性が高い塗工紙が得られやすいため好ましい。
【０１２６】
（有機顔料）
また、上記粒子径が１．５μｍ以上３．０μｍ未満の粒子以外にも、不透明性に優れた顔料である、有機顔料を含有させることが好ましい。有機顔料のなかでも、よりクッション性が高く不透明度を向上させやすい、中空の有機顔料を含有させることが好ましい。上述した１．５μｍ以上３．０μｍ未満の粒子と中空の有機顔料とを混合させることで、１．５μｍ以上３．０μｍ未満の粒子の間に有機顔料が入り込みやすく、１．５μｍ以上３．０μｍ未満の粒子の間に隙間ができ、印刷インキの吸収性を向上させやすい。
【０１２７】
有機顔料はクレーなどの無機顔料に比べて変形しやすいため、一般的には光沢度を向上させるために使用される。特に有機顔料の内部が空洞である中空有機顔料は、内部が密に詰った密実有機顔料に比べて変形しやすいため、特に光沢度を向上できる利点がある。本発明では、この有機顔料を、光沢度を向上させる目的ではなく、インキ吸収性を調整するために用いている。すなわち、粒子径１．５μｍ以上３．０μｍ未満の粒子の間にクッション性を有する粒子を含有させることで、この粒子同士の隙間を一定間隔にできるためインキ吸収性を良好にでき、印刷インキが集中して吸収されることがなくなり、局所的な印刷インキの浸透による裏抜けを防止できる。
【０１２８】
有機顔料は上述のとおり変形しやすいため、クッション性を有したまま塗工層に留めるためには、一般的に塗工後に実施される平坦化処理（カレンダー処理）を行わないことが好ましく、行ったとしても緩やかな条件に留めることが好ましい。平坦化条件は塗工層の顔料構成や接着剤の種類および含有量により異なり、一律に条件を決めることはできないが、得られた塗工紙において７５度白紙光沢度が３０％以下となるよう、軽度な平坦化処理に留めることが好ましい。光沢度が３０％以上にまで平坦化を進めると、有機顔料が潰れ、粒子径１．５μｍ以上３．０μｍ未満の顔料同士に隙間が生じにくくなり、印刷インキの浸透性にムラが発生しやすくなるため好ましくない。
【０１２９】
密実型の有機顔料を用いると、中空型と比べて潰れにくいメリットがあるものの、クッション性に劣るため１．５μｍ以上３．０μｍ未満の粒子の間に留まりにくく十分な空隙が得られにくくなり、インキ吸収性が低下するため、塗工ムラにより発生した塗工層の薄い部分において集中的にインキが吸収され、印刷インキが基紙を透過しやすくなり、局所的な裏抜けの発生を防止しにくいため好ましくない。
【０１３０】
クッション性を付与することで印刷インキの浸透性を均一に調整できるとの効果は、化学的に合成され粒子径をほぼ均一に調整できる、有機顔料のような合成顔料を用いることで得られやすい。天然の顔料を磨砕して得られた、粒子径分布がブロードな天然顔料では、粒子径１．５μｍ以上３．０μｍ未満の粒子径を有する顔料の間に入り込んだとしても、均一な空隙が得られにくく、印刷インキの浸透性を均一に調整できない。この場合、印刷インキが浸透しやすい部分と浸透しにくい部分が発生し、浸透しやすい部分において、局所的に多くのインキが浸透することで、局所的な裏抜けが発生しやすくなるため好ましくない。粒子径分布がシャープでクッション性がある、例えば中空有機顔料を混合させることで、塗工層中に粒子径が１．５μｍ以上３．０μｍ未満の粒子が多く存在しても、印刷インキを適度に浸透させることができるため、印刷インキの吸収性に局所的なムラが発生せず、局所的な印刷インキの裏抜けを防止しやすくなる。
【０１３１】
有機顔料としては、従来一般に製紙用途で使用されているものを使用することができる。例えば芳香族ビニル単量体、脂肪族共役ジエン単量体、エチレン性不飽和カルボン酸単量体等を共重合させた、粒子径０．１μｍ〜５．０μｍ程度のものが挙げられる。
【０１３２】
有機顔料の粒子径としては、特に限定されるものではなく一般に塗工顔料として使用できるものであれば制限はないが、好ましくは粒子径が０．９μｍ以上１．５μｍ未満、より好ましくは１．０μｍ以上１．４μｍ未満のものを用いることが好ましい。粒子径が０．９μｍを下回ると顔料間に適度な空隙が得られないため、塗工層表面における印刷インキ浸透性が全体的に低下し、一部の印刷インキが浸透しやすい部分にインキが集中して浸透する場合があり、局所的な裏抜けが発生しやすい。加えて、粒子径が小さいため白紙光沢度および印刷光沢度が低下しやすくなるため好ましくない。有機顔料の粒子径が１．５μｍを超過すると隙間が大きくなりすぎて、印刷インキを基紙に吸収させやすくなり、かえって局所的な印刷インキの浸透性を抑制しにくく、また印刷不透明度も低下しやすくなるため好ましくない。
【０１３３】
有機顔料の含有量は、顔料１００質量部に対して１〜１０質量部が好ましく、２〜８質量部がより好ましい。１質量部下回ると裏抜けが発生しやすいだけでなく、印刷不透明度および印刷光沢度が低下しやすいため好ましくない。１０質量部を超過すると、塗料濃度が低下しやすく、塗工ムラが発生して着肉ムラが起こりやすいため好ましくない。
【０１３４】
上述のごとく、少なくとも４工程の熱処理工程を行って得られた再生粒子を含有させ、塗工層中に顔料として粒子径１．５μｍ以上３．０μｍ未満の粒子を顔料全体の３％以上４０％未満含有させることに加えて、好ましくは脱水後の被処理物を熱気流に同伴させ、かつ顔料として有機顔料を用いること、好ましくは粒子径が０．９μｍ以上１．５μｍ未満、より好ましくは１．０μｍ以上１．４μｍ未満の有機顔料を、顔料１００質量部に対して１〜１０質量部、好ましくは２〜８質量部用いることで、粒子径１．５μｍ以上３．０μｍ未満の粒子の間に粒子径が均一な顔料を存在させることができ、塗工紙全体に適度なインキ吸収性を付与できる。このため、インキの吸収が塗工層の薄い部分に集中せずに済み、インキが基紙を透過して裏面塗工層にまで浸透することで発生する、局所的な裏抜けを防止しやすいため好ましい。加えて、基紙中に凝集体状炭酸カルシウムを含有させると、塗工層に適度なインキ吸収性を持たせたとしても、基紙に高い吸液性を付与できるため、得られる塗工紙は充分に印刷インキの裏抜けを防止できるため好ましい。
【０１３５】
特に基紙中に、脱水後の被処理物を熱気流に同伴させ、少なくとも４工程の熱処理工程を行って得られた再生粒子と凝集体状炭酸カルシウムとを含有させ、かつ塗工層中に顔料として粒子径１．５μｍ以上３．０μｍ未満の粒子を顔料全体の３％以上４０％未満含有させることに加えて、塗工層中に顔料として粒子径が１．０μｍ以上５．０μｍ未満、好ましくは２．０μｍ以上３．０μｍ未満、特に好ましくは１．５μｍ以上３．０μｍ未満であり、不定形な形状を有する再生粒子を、顔料１００質量部に対して１〜１０質量部、好ましくは３〜８質量部用い、かつ有機顔料として、粒子径が０．９μｍ以上１．５μｍ未満、好ましくは１．０μｍ以上１．４μｍ未満のものを、顔料１００質量部に対して１〜１０質量部、好ましくは２〜８質量部用いることで、粒子径１．５μｍ以上３．０μｍ未満の粒子の間に、不定形な形状を有する再生粒子および、粒子径が０．９μｍ以上１．５μｍ未満の有機顔料が入り込み、これにより、塗工層のインキ吸収性をさらに向上できるため、塗工層の薄い部分において印刷インキが集中的に吸収されることを防止しやすくなり、集中的に吸収した部分において印刷インキが基紙を透過して裏面塗工層にまで達することが少なくなり、印刷インキの局所的な裏抜けが発生しにくくなり、また高い印刷不透明度を有する塗工紙が得られやすいため好ましい。
【０１３６】
顔料としては上述した、粒子径が１．５μｍ以上３．０μｍ未満の粒子や再生粒子、有機顔料以外にも、一般に製紙用途で用いる塗工顔料を併用することができる。例えば軽質炭酸カルシウム、タルク、二酸化チタン、クレー、焼成クレー、合成ゼオライト、シリカ等の無機填料や、ポリスチレンラテックス、尿素ホルマリン樹脂等を用いることができる。これら顔料は１種類、または２種類以上を組み合わせて用いても良い。
【０１３７】
（接着剤）
接着剤としては従来一般に製紙用途で用いるものを使用することができる。すなわち、酸化澱粉、ヒドロキシエチルエーテル化澱粉、酵素変性澱粉、生澱粉などの澱粉またはその誘導体；カゼイン、大豆蛋白等の蛋白質類；スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス、メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体ラテックス、スチレン−メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体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若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；ポリビニルアルコール、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；酸化澱粉、陽性化澱粉、エステル化澱粉、デキストリン等の澱粉類；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の、通常製紙用途に用いられる接着剤が挙げられ、これらの中から一種又は二種以上を適宜選択して併用することができる。
【０１３８】
（塗工量）
上述の顔料および接着剤を主成分とした塗料を基紙上に塗布し、顔料塗工層を設ける。
塗工量（固形分量）は、両面合計で、好ましくは８．０〜１４．０ｇ／ｍ２、より好ましくは１０．０〜１３．０ｇ／ｍ２である。塗工量が８．０ｇ／ｍ２未満では、塗工ムラにより発生する、塗工層が薄い部分において印刷インキが吸収されやすくなり、印刷インキが基紙を透過して裏面塗工層に達しやすく、局所的な裏抜けが発生しやすいだけでなく、印刷不透明度や印刷光沢が低下しやすく着肉ムラも発生しやすいため好ましくない。１４．０ｇ／ｍ２を超えると、基紙の坪量が少なくなるため引張強さが低下して印刷時に断紙しやすくなるだけでなく、紙にコシがなくなるため印刷作業性（印刷後の印刷物を結束してまとめる際に不揃いとなる）が悪化しやすいため好ましくない。
【０１３９】
上述のごとく、本発明においては、基紙中に、好ましくは脱水後の被処理物を熱気流に同伴させ、少なくとも４工程の熱処理工程を行って得られた再生粒子を含有させ、好ましくは凝集体状炭酸カルシウムをさらに含有させ、これら再生粒子や凝集体状炭酸カルシウム等を、基紙に対する灰分で８〜１５質量％含有させること、および、塗工層中の顔料として粒子径が１．５μｍ以上３．０μｍ未満の粒子が顔料全体の３％以上４０％未満であること、顔料として粒子径が０．９μｍ以上１．５μｍ未満の中空有機顔料を、顔料のうち１〜１０質量％、好ましくは２〜８質量部用いることにより塗工層表面のインキ吸収性を均一に向上できるため、塗工量が両面合計で、８．０〜１４．０ｇ／ｍ２と低く、塗工ムラに起因する塗工層が薄い部分が発生したとしても、印刷インキが集中して基紙内部にまで浸透する、局所的な裏抜けが発生しにくいだけでなく、インキが浸透しやすいことで発生する印刷不透明度低下についても、高不透明度を有する再生粒子を含有させることによる印刷不透明度向上効果で補えるため、印刷不透明度に優れる塗工紙が得られやすいため好ましい。
【実施例】
【０１４０】
次に、本発明の塗工紙を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
【０１４１】
まず原料パルプとして、ＮＢＫＰを２０質量％、ＢＴＭＰを表６に記載の割合（質量比）およびＬＢＫＰを混合して１００質量％とし、このパルプ１００質量％（絶乾量）に対して、各々固形分で、表６に記載の種類と量の填料および内添サイズ剤（品番：ＡＫ−７２０Ｈ、ハリマ化成（株）製）０．０２質量％、カチオン化澱粉（品番：アミロファックスＴ−２６００、アベベジャパン（株）製）１．０質量％、及び歩留向上剤（品番：ＮＰ４４２、日産エカケミカルス（株）製）０．０２質量％を添加してパルプスラリーを得た。尚、ＮＢＫＰのフリーネスは５００ｍｌ、ＬＢＫＰのフリーネスは４００ｍｌ、ＢＴＭＰのフリーネスは１６０ｍｌに調整した。
【０１４２】
次に、ギャップフォーマからなるワイヤーパート、オープンドローのないストレートスルー型のプレスパート、シングルデッキドライヤーからなるプレドライヤーパートを経て基紙を製造した。基紙の灰分は表６に記載のとおりであった。なお、灰分はＪＩＳＰ８２５１：２００３「紙，板紙及びパルプ−灰分試験方法−５２５℃燃焼法」に記載の方法に準じて測定した。
【０１４３】
表６に填料として記載した無機粒子は次を用いた。
・凝集炭カル
凝集体状炭酸カルシウム、品番：ＴＰ−ＮＰＦ、奥多摩工業社製。
・紡錘炭カル
紡錘型軽質炭酸カルシウム、品番：ＴＰ−１２１―６Ｓ、奥多摩工業社製。
・再生粒子
表６に記載した「再生粒子」は、次の製造方法で得られた再生粒子を使用した。
【０１４４】
［再生粒子の製造］
製紙スラッジ一般、脱墨フロス又は排水汚泥からなる被処理物を、脱水、熱処理及び湿式粉砕して再生粒子を製造した。各工程における処理条件は、表１〜４に示した。なお、装置形式の「気流乾燥」とは、試料（脱水後の被処理物）を熱気流に同伴させて乾燥することができる装置を用いた場合を意味し、具体的には気流乾燥装置（型番：クダケラ、新日本海重工業社製）を使用した。また、炉形式の「回転乾燥」及び「キルン」とは、本体が横置きで中心軸周りに回転する横型回転キルン炉（ロータリーキルン炉）を用いた場合を意味する。さらに、湿式粉砕工程においては、セラミックボールミルを用いた。
【０１４５】
【表１】
【０１４６】
【表２】
【０１４７】
【表３】
【０１４８】
【表４】
【０１４９】
以上のようにして得られた再生粒子について、その品質を調べ、結果を表５に示した。
【０１５０】
【表５】
【０１５１】
ここで、本実施例における測定手段、各評価方法は、次の通りである。
【０１５２】
（水分率）
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重量変動を認めなくなった時点を乾燥後重量とし、下記式により水分率を算出した。
水分率（％）＝（乾燥前重量−乾燥後重量）÷乾燥前重量×１００
【０１５３】
（平均粒子径）
目穴の異なる篩で篩い分けを行い、各篩い分けを行った被処理物の質量を測定し、この測定値の合計値が全体の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 Ｚ ８８０１‐２：２０００に基づき、金属製の板ふるいを用いて測定した値である。
【０１５４】
（粒子径５０ｍｍ以上の割合）
試料全体の重量を１００とした場合に、目穴５０ｍｍの篩を通過しなかった試料の重量割合である。この測定に際しては、ＪＩＳ Ｚ ８８０１‐２：２０００に基づき、金属製の板ふるいを用いた。
【０１５５】
（酸素濃度）
自動酸素濃度測定装置（型番：ＥＮＤＡ‐５２５０、堀場製作所製）にて各測定域からサンプリングした試料の酸素濃度の測定値である。
【０１５６】
（温度）
各領域（炉本体の外表面、熱風（バーナー）、排ガス（煙道）、炉本体内等）の温度を、熱電対にて実測した値である。
【０１５７】
（滞留時間）
色で識別できる金属片を炉本体内に投入し、当該金属片が被処理物の排出口から排出されるまでの時間を実測した値である。
【０１５８】
（発熱量減少率）
熱量計（燃研式デジタル熱量計、吉田製作所製）を用いて、熱処理前の試料と熱処理後の試料との発熱量を測定し、減少割合から算出した値である。
【０１５９】
（未燃率）
電気マッフル炉をあらかじめ６００℃に昇温後、ルツボに試料を入れ、約２時間で完全燃焼させ、燃焼前後の質量変化から算出した値である。
【０１６０】
（硬質物質）
得られた各再生粒子に含まれるゲーレナイト及びアノーサイトの合計質量を、Ｘ線回析法（理学電気製：ＲＡＤ２Ｘ）によって測定した値である。測定条件は、Ｃｕ‐Ｋα‐湾曲モノクロメーター：４０ＫＶ‐４０ｍＡ、発散スリット：１ｍｍ、ＳＳ：１ｍｍ、ＲＳ：０．３ｍｍ、走査速度：０．８度／分、走査範囲：２シータ＝７〜８５度、サンプリング：０．０２度とした。
【０１６１】
（（ワイヤー）摩耗度）
得られた各再生粒子について、プラスチックワイヤー摩耗度計（日本フィルコン製、３時間）を用い、スラリー濃度２重量％で測定した値である。
【０１６２】
（分散性）
粉砕後の再生粒子スラリー（６０％濃度）について、Ｂ型粘度計を用いてローター回転数６ｒｐｍでの粘度を測定した値である。なお、粘度（ｍＰａ・ｓ）が低いほど分散性が良好であると判定した。
【０１６３】
（安定性）
得られた各再生粒子の白色度及び平均粒子径について変動割合を測定し、変動が少ない順にランクを付け、上位８位までを◎、９〜１７位を〇、１８〜３０位を△、それ以下を×とした。
【０１６４】
表６で填料として用いた再生粒子は、表１〜５に記載した製造例のものである。
【０１６５】
【表６】
【０１６６】
基紙の両面に、澱粉（酸化澱粉、ＳＫ−２０、日本コーンスターチ社製）を、両面合計で、０．４ｇ／ｍ２となるようフィルム転写型ロールコーターで下塗り塗工した。この下塗り塗工後、アフタードライヤーパートで乾燥し、プレカレンダーパートで、ニップ圧２０ｋＮ／ｍで平坦化処理を行った。
【０１６７】
表６に記載の種類および粒子径を有する顔料を、表６に記載の割合と炭酸カルシウムとを混合して１００質量部とし、顔料１００質量部に対して接着剤（スチレン−ブタジエンラテックス、品番：ＸＹ４、日本Ａ＆Ｌ社製）７質量部、澱粉（品番：コートマスターＫ９６Ｆ、三晶社製）５質量部を混合した上塗り塗工液を、両面合計で、表６に記載の塗工量（固形分量）となるようフィルム転写型ロールコーターを用いて塗工した。乾燥後にソフトカレンダーを用い、ニップ圧３０ｋＮ／ｍ、ロール温度８０℃で２ニップの平坦化処理を行い、塗工紙を得た。実施例２９のみ、プレカレンダー処理を行わなかった。なお、顔料および接着剤の詳細は次の通りである。
【０１６８】
（顔料）
・炭酸カルシウム
重質炭酸カルシウム、品番：ハイドロカーブ９０、備北粉化工業（株）製、平均粒子径１．３μｍ。
・デラミクレー
品番：カピムＣＣ、イメリス社製、平均粒子径３．２μｍ。
・ＨＣクレー
品番：ＨＹＤＲＡＳＰＥＲＳＥ、ＨＵＢＥＲ社製、平均粒子径１．８μｍ。
・微粒クレー
品番：アマゾンプラス、カダム社製、平均粒子径０．３μｍ。
・ＰＰ
有機顔料、品番：ＡＥ８５２、ＪＳＲ社製、粒子径１．１μｍ。
・再生粒子
表１〜表５記載の製造例１−１を用いた。平均粒子径が２．５μｍとなるよう湿式粉砕して用いた。
【０１６９】
なお、ここでいう顔料の平均粒子径は、レーザー粒度分布測定装置（レーザー解析式粒度分布測定装置「ＳＡＬＤ−２２００型」島津製作所社製）にて粒度分布を測定し、全粒子の体積に対する累積体積が５０％になるときの粒子径（ｄ５０）として求めた。表６〜表８に記載の実施例１４〜１７は、有機顔料の粒子径を表６に記載のとおり変更した以外は、実施例１と同じ有機顔料を用いた。
【０１７０】
表７に記載した、離解パルプの繊維長分布における最大値の範囲は、次のとおり求めた。塗工紙をＪＩＳ Ｐ ８２２０：１９９８「パルプ−離解方法」で離解して得られたパルプ繊維について、ＦｉｂｅｒＬａｂ．（Ｋａｊａａｎｉ社）を用いて測定した中心線繊維長を繊維長とし、このパルプ繊維について、重さ加重の繊維長分布を求め、繊維長０．０５ｍｍごとに集計した。最も繊維が多い範囲を最大値の範囲とした。
【０１７１】
表７に記載した、粒子径０．９μｍ以上１．５μｍ未満のＰＰの割合、粒子径１．５μｍ以上３．０μｍ未満の粒子の割合、粒子径３．０μｍ以上の粒子の割合は、次のとおり測定した。塗工紙をＡ４サイズに切り出し、用紙短辺を上辺として、上辺から下にＡｃｍ、左辺からＡｃｍの地点で、縦横５ｍｍ角のサンプルを切り出した。ここでＡは１〜２０の整数であり、合計２０サンプルを採取した。切り出したサンプルの表面を、走査電子顕微鏡（型番：Ｓ−２１５０、（株）日立製作所製）を用いて倍率１２０００倍で写真撮影した。写真の上辺から下にＢｃｍ、左辺からＢｃｍの地点に最も近く、かつ粒子全体が判る程度に撮影されている顔料粒子について、粒子径を測定した。ここでＢは１〜５の整数であり、１サンプルから５個の顔料粒子の粒子径を求め、合計１００点の顔料粒子について粒子径を求めた。この１００点の粒子のうち、粒子径が１．５μｍ以上３．０μｍ未満の範囲にある粒子数の割合を算出した。再生粒子、炭酸カルシウム、カオリンクレー等、複数種類の顔料を併用した場合には、どの粒子がいずれの顔料であるかを、粒子形状で判断することができる。再生粒子は脱墨フロス由来のカルシウム、ケイ素及びアルミニウムからなる、凝集塊状の粒子であり、炭酸カルシウムは不定形の略球状粒子であり、クレーは多角形状を主に有し、有機顔料は球状である。上記形状は、倍率１２０００倍で充分判別可能である。また、電子顕微鏡を用いて測定した粒子径は、顔料単体をスラリー化してからレーザー法を用いて粒度分布測定器で測定した粒子径よりも多少、小さい値となっている。
【０１７２】
得られた塗工紙について、各物性を以下の方法にて調べた。結果は表８に示す。
（ａ）坪量
ＪＩＳ Ｐ ８１２４：１９９８「紙及び板紙−坪量測定方法」に記載の方法に準拠して測定した。
【０１７３】
（ｂ）引張強度
ＪＩＳ Ｐ ８１１３：２００６「紙及び板紙−引張特性の試験方法−第２部：定速伸張法」に記載の方法に準拠して、塗工紙の流れ方向（縦方向）について測定した。引張強度が２．６ｋＮ／ｍ以上であれば引張強度に優れ、２．４ｋＮ／ｍ以上であれば引張強度が良く実使用可能であり、２．４ｋＮ／ｍを下回ると引張強度が弱く、実使用不可能となる。
【０１７４】
（ｃ）白色度
ＪＩＳ Ｐ ８１４８：２００１「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」に記載の方法に準拠して測定した。白色度が７９％以上であれば白色度が高いため見栄えに優れ、７７％以上であれば白色度が高いため見栄えが良く、７７％未満であれば白色度に劣り見栄えが悪くなり実使用不可能となる。
【０１７５】
（ｄ）不透明度
ＪＩＳ Ｐ ８１４９：２０００「紙及び板紙−不透明度試験方法（紙の裏当て）−拡散照明法」に記載の方法に準拠して測定した。なお、８０％以上であれば不透明性に特に優れ、７９％以上であれば不透明性が良く使用可能であり、７９％未満であれば不透明性に劣るため見栄えが悪い塗工紙となり、実使用不可能となる。
【０１７６】
（ｅ）パイリング
オフセット輪転印刷機（型番：ＬＲ−４３５／５４６ＳＩＩ、小森コーポレーション社製）を使用し、カラーインキ（品番：ＷＥＢ ＡＣＴＵＳ ＭＡＪＯＲ、東京インキ社製）にて、印刷速度１０００ｒｐｍでカラー４色オフセット印刷を１万７千メートル行った。得られた印刷物について、次のとおりパイリングの発生状況を評価した。
◎：パイリングがほとんどなく、表面強度に優れる。
○：パイリングが若干発生したが、表面強度が良く実使用可能。
×：パイリングが多く発生し、表面強度が弱く実使用不可能。
【０１７７】
（ｆ）着肉ムラ
上記パイリング評価で用いた印刷物の印刷面について、目視及びルーペ（１０倍）にて着肉ムラの程度を観察し、以下の評価基準に基づいて評価した。
◎：着肉ムラがほとんどなく、図柄の美粧性に優れる。
○：着肉ムラが若干発生したが、図柄の美粧性が良い。
△：着肉ムラが多少発生したが、図柄に美粧性があると言え、実使用可能。
×：着肉ムラが多く発生し、図柄の見栄えが悪く実使用不可能。
【０１７８】
（ｇ）局所的な裏抜け
上記パイリング評価で用いた印刷物について、目視にて局所的な裏抜けの程度を観察し、以下の評価基準に基づいて評価した。
◎：局所的な裏抜けが発生していない。
○：局所的な裏抜けが若干発生したものの、実使用可能。
△：局所的な裏抜けが発生したものの、市販品よりは少なく、実使用可能な最低レベル。
×：局所的な裏抜けが、市販品と同程度に発生し、実使用不可能。
【０１７９】
（ｈ）印刷不透明度
次の条件で塗工紙に印刷を行って印刷試験体を作製した。
・印刷機：ＲＩ‐３型、（株）明製作所製
・インキ：ＷｅｂＲｅｘＮｏｕｖｅｒＨＩＭＡＲＫプロセス（藍）、大日精化社製
・インキ量：上段ロールに０．３ｍｌ、下段ロールに０．２ｍｌ
・試験方法：上段、下段ロールでそれぞれインキを各３分間練り（２分間練った後、ロールを反転させてさらに１分間練る）、回転速度３０ｒｐｍで２色同時印刷を行った。
前記印刷試験体について、ＪＩＳ Ｐ ８１４９：２０００「紙及び板紙−不透明度試験方法（紙の裏当て）−拡散照明法」に記載の方法に準拠して測定した。
印刷不透明度が７７％以上であれば印刷不透明度が高く美粧性に優れ、印刷不透明度が７５％以上であれば印刷不透明度が高く美粧性が良く実使用可能であり、印刷不透明度が７５％未満であれば印刷不透明度が低く美粧性に劣る。
【０１８０】
（ｉ）印刷光沢度およびΔＧ
前記印刷不透明度にて調製した印刷試験体および調整前の試験体について、ＪＩＳ Ｐ ８１４２：２００５「紙及び板紙−７５度鏡面光沢度の測定方法」の方法に準じて光沢度を測定した。印刷前後の光沢度差（印刷光沢度−白紙光沢度）を測定し、ΔＧとした。印刷光沢度のΔＥが１２％以上であれば白紙光沢度と印刷光沢度の差が大きく見栄えに優れ、ΔＥが１０％以上であれば白紙光沢度と印刷光沢度の差が大きく見栄えが良く、ΔＥが１０％未満であれば白紙光沢度と印刷光沢度の差が小さく見栄えに劣る。
【０１８１】
【表７】
【０１８２】
【表８】
【０１８３】
実施例の塗工紙はいずれも、少なくとも４工程の熱処理工程を行って得られた再生粒子を含有し、熱処理が、前記脱水後の被処理物を乾燥する乾燥工程と、この乾燥工程で乾燥された被処理物を熱処理する第１の熱処理工程と、この第１の熱処理工程で熱処理された被処理物を前記第１の熱処理温度を超える温度で熱処理する第２の熱処理工程と、この第２の熱処理工程で熱処理された被処理物を前記第２の熱処理温度を超える温度で熱処理する第３の熱処理工程と、を含む少なくとも４工程であり、塗工層の表面の顔料粒子を、電子顕微鏡で撮影して測定した粒子径において、粒子径１．５μｍ以上３．０μｍ未満の顔料粒子が、全体の３％以上で４０％未満であるため、坪量が３０ｇ／ｍ２以上５０ｇ／ｍ２未満でありながら、印刷インキの局所的な裏抜けが発生せず、引張強度、白色度、不透明度が高く、パイリング、着肉ムラが少なく、印刷不透明度および印刷光沢度、印刷光沢度差が大きい塗工紙である。
【０１８４】
これに対して、比較例の塗工紙は、少なくとも４工程の熱処理工程を行って得られた再生粒子を含有していないか、熱処理が、前記脱水後の被処理物を乾燥する乾燥工程と、この乾燥工程で乾燥された被処理物を熱処理する第１の熱処理工程と、この第１の熱処理工程で熱処理された被処理物を前記第１の熱処理温度を超える温度で熱処理する第２の熱処理工程と、この第２の熱処理工程で熱処理された被処理物を前記第２の熱処理温度を超える温度で熱処理する第３の熱処理工程と、を含む少なくとも４工程でないか、塗工層の表面の顔料粒子を、電子顕微鏡で撮影して測定した粒子径において、粒子径１．５μｍ以上３．０μｍ未満の顔料粒子が、全体の３％以上で４０％未満でないため、印刷インキの局所的な裏抜けが発生し、引張強度、白色度、不透明度、パイリング、着肉ムラ、印刷不透明度、印刷光沢度、印刷光沢度差のいずれかまたは複数の項目に劣る塗工紙である。
【０１８５】
なお、表６〜表８に記載の市販品１は、坪量が５０ｇ／ｍ２以上の一般に使用されている塗工紙である。
【産業上の利用可能性】
【０１８６】
本発明によれば、坪量が３０ｇ／ｍ２以上５０ｇ／ｍ２未満と軽量でありながら、印刷を行った後も局所的に印刷インキが裏抜けすることなく、印刷見栄えに優れた塗工紙を提供することができる。さらには、不透明度、白色度および印刷光沢度（特に白紙光沢からの上昇幅）に優れた塗工紙を提供することができる。
【符号の説明】
【０１８７】
１０…原料、１２…貯槽、１４…第２の熱処理炉、１５，４４…外熱ジャケット、２２…再燃焼室、２４…予冷器、２６…熱交換器、２８…誘引ファン、３０…煙突、３２…第３の燃焼炉、３４…冷却機、３６…粒子径選別機、３８…サイロ、４２…第１の熱処理炉、４３，４５，４６，４７…熱風発生炉、６０…乾燥装置。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、坪量が３０ｇ／ｍ２以上５０ｇ／ｍ２未満と軽量でありながら、印刷を行った後も局所的に印刷インキが裏抜けすることなく、印刷見栄えに優れた塗工紙に関する。さらには、不透明度、白色度および印刷光沢度（特に白紙光沢からの上昇幅）に優れた塗工紙に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、省資源化による環境負荷の低減、二酸化炭素排出量の削減の取り組みから、紙分野においては、従来と同程度の品質でありながら、より軽量である紙が求められている。塗工紙分野においては、軽量化を行っても印刷時に断紙しない程度の引張強度や、高精細な印刷物を得るための白色度、不透明度、白紙光沢度が重要であり、印刷後の印刷物においては印刷不透明度、印刷光沢度、裏抜け、印字濃度（着肉性）などの品質を満足する必要がある。加えて、印刷時にパイリング（紙紛）が発生しない程度の表面強度が求められている。
【０００３】
塗工紙は、塗工液の塗工量や塗工層表面の平坦化処理の度合い、要求品質に応じて、アート紙（Ａ１グレード）、塗工紙（Ａ２グレード）、軽量塗工紙（Ａ３グレード）、微塗工紙に分類され、Ａ１グレードの塗工紙は、高級美術書や、雑誌の表紙、口絵、カレンダー、ポスター、ラベル、煙草包装用などの、高精細な印刷を要求されるものに使用され、Ａ２グレードの塗工紙はカタログ、パンフレット等の見栄えが必要とされる商業印刷等に使用され、Ａ３グレードの塗工紙および微塗工紙は、チラシ等の商業印刷等に利用されている。
【０００４】
近年の不況下において、より安価な塗工紙に対する要求が高くなっている。より安価な紙とは、単位面積あたりの重量（坪量）が少ない紙である。Ａ３グレードおよび微塗工紙においては、現在５１．２ｇ／ｍ２〜７９．１ｇ／ｍ２の坪量が一般的であり、チラシやダイレクトメール用途においては、更に軽量な４８ｇ／ｍ２〜５１．２ｇ／ｍ２程度の微塗工紙が使用されている。しかしながらこれら坪量が５０ｇ／ｍ２未満の微塗工紙は、紙厚が薄いことに加え、塗工量を低減しているため被覆性が低く、印刷インキが塗工層を通過して基紙内部にまで浸透しやすい問題がある。このため、塗工層の一部に印刷インキが浸透しやすい部分が発生しやすくなり、この部分において印刷インキが基紙を透過し裏面塗工層にまで浸透して、局所的なインキの裏抜けが発生する問題がある。この局所的な裏抜けが発生すると、裏面の印刷品質が低下して見栄えが悪い印刷物となる。
【０００５】
基紙の坪量を増加させることで、上述した局所的な裏抜けを改善することも可能だが、坪量を例えば５０ｇ／ｍ２未満に抑えるためには、その分塗工量を低減しなくてはならず、印刷インキの着肉ムラが発生しやすくなり、印刷物の見栄えが逆に悪化する問題がある。着肉ムラが発生しないようにするためには、塗工量は片面あたり５ｇ／ｍ２以上必要であり、そうすると基紙の坪量は２０ｇ／ｍ２以上４０ｇ／ｍ２未満となる。この範囲にまで低い基紙坪量を有する塗工紙において、充分に局所的な裏抜けを防止する技術は見出されていない。
【０００６】
坪量が３０ｇ／ｍ２以上５０ｇ／ｍ２未満、基紙坪量が２０ｇ／ｍ２以上４０ｇ／ｍ２未満の塗工紙において裏抜けを防止するために、基紙に使用するパルプとして、不透明度が高い機械パルプを含有させる方法が開示されている（特許文献１を参照）が、ピッチ分が多い機械パルプを配合すると、ピッチ部分において強度低下が発生し、このピッチ周辺の強度低下部分において破れが生じて印刷時に断紙する場合がある。加えて、塗工層表面に機械パルプの硬い繊維に起因する毛羽立ちやラフニング（印刷後に繊維が浮き出る）などが発生し、印刷後の見栄えが悪い塗工紙となる。
【０００７】
また、填料として高不透明度を有する酸化チタンを基紙に含有させる方法があるが、二酸化チタンを含有させるとコストが上昇し採算性が悪化する問題がある。高不透明度かつ高吸油度を有する、製紙スラッジ由来の再生粒子を基紙に含有させる方法（特許文献２〜１５を参照）があるが、製紙スラッジ由来の再生粒子は製紙スラッジ中の無機成分（カルシウム、アルミニウム、マグネシウム等）の割合が変動するため、製紙スラッジ中の有機物質を除去するための焼成工程や炭化工程などの熱処理工程において、局所的に加熱されやすい部分ができ、ゲーレナイトやアノーサイト等の硬質物質が発生する問題がある。この硬質物質は上記の無機成分が溶融して固着しているためインキ吸収性が低い。硬質物質が基紙に含有された場合、インキ吸収性が高い再生粒子の中に、インキ吸収性が低い硬質物質部分が点在することになり、不透明性や印刷インキ吸収性に局所的なムラが発生する問題があった。この硬質物質部分が存在するムラ部分で、特に印刷インキが基紙を透過して裏面塗工層にまで印刷インキが浸透し、裏抜けが発生する問題が発生する。
つまり、坪量５０ｇ／ｍ２未満の塗工紙では、基紙に製紙スラッジ由来の再生粒子を含有させた場合、上述の塗工層の低下による被覆性の低下とあいまって、特に印刷インキの浸透による、裏抜けが発生しやすい問題があった。
【０００８】
また、填料として不透明度が高い紡錘凝集型軽質炭酸カルシウムまたは針状凝集型軽質炭酸カルシウムを含有させる方法（特許文献１６を参照）が開示されているが、これら複雑な形状を有する高不透明度填料は、パルプ繊維同士の水素結合を阻害しやすいため引張強度が低下しやすく、印刷時に断紙が発生しやすくなる。特に本発明のごとく坪量が３０ｇ／ｍ２以上５０ｇ／ｍ２未満、特に基紙坪量が２０ｇ／ｍ２以上４０ｇ／ｍ２未満と軽量な塗工紙においては、充分に断紙を防止できなかった。
【０００９】
顔料として、脱墨フロスを主原料に製造し、カルシウム、ケイ素およびアルミニウムを主成分とする、高不透明度を有する再生粒子を塗工層に含有させる技術が開示されているが（特許文献１７を参照）、これら再生粒子を塗工層に含有させると、上述の基紙に含有させる場合と同様に、局所的に印刷インキの透過性が低くなる部分が発生し、局所的な裏抜けや不透明度向上効果および断紙防止効果を得ることはできなかった。
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−１５４９５１号公報
【特許文献２】特開２００７−１４６３５４号公報
【特許文献３】特許第４１５３４１１号公報
【特許文献４】特許第３５６３７０７号公報
【特許文献５】特開２００１‐２６２００２号公報
【特許文献６】特開２００２‐３０８６１９号公報
【特許文献７】特許第４１０５５６４号公報
【特許文献８】特開２００４‐１７６２０９号公報
【特許文献９】特開平１０‐０２９８１８号公報
【特許文献１０】特許第３８３１７１９号公報
【特許文献１１】特開平１１‐３１０７３２号公報
【特許文献１２】特開２００１‐０２６７２７号公報
【特許文献１３】特開２００８‐２０７１７３号公報
【特許文献１４】特開２００８‐１２７７０４号公報
【特許文献１５】特開２００８‐１９００４９号公報
【特許文献１６】特開２００８−２７４５２３号公報
【特許文献１７】特開２００７−１９７８８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、坪量が３０ｇ／ｍ２以上５０ｇ／ｍ２未満と軽量でありながら、印刷を行った後も局所的に印刷インキが裏抜けすることなく、印刷見栄えに優れた塗工紙を得ることを課題とする。さらには、不透明度、白色度および印刷光沢度（特に白紙光沢からの上昇幅）に優れた塗工紙を得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
基紙および基紙上に顔料と接着剤を主成分とする塗工層を設けた、坪量が３０ｇ／ｍ２以上５０ｇ／ｍ２未満の塗工紙であり、
前記基紙中に、製紙スラッジを主原料とする被処理物を、脱水及び熱処理して得られた再生粒子を含有し、
前記熱処理は、前記脱水後の被処理物を乾燥する乾燥工程と、この乾燥工程で乾燥された被処理物を熱処理する第１の熱処理工程と、この第１の熱処理工程で熱処理された被処理物を前記第１の熱処理温度を超える温度で熱処理する第２の熱処理工程と、この第２の熱処理工程で熱処理された被処理物を前記第２の熱処理温度を超える温度で熱処理する第３の熱処理工程と、を含む少なくとも４工程に分けて行っており、
前記塗工層の表面の顔料粒子を、電子顕微鏡で撮影して測定した粒子径において、粒子径１．５μｍ以上３．０μｍ未満の顔料粒子が、全体の３％以上４０％未満とする。
【００１３】
好ましくは、前記顔料としてさらに、前記塗工層の表面の顔料粒子を、電子顕微鏡で撮影して測定した粒子径において、粒子径０．９μｍ以上１．５μｍ未満の有機顔料を含有し、
前記粒子径１．５μｍ以上３．０μｍ未満の粒子に対する前記有機顔料の割合を１〜４とする。
【００１４】
好ましくは、前記基紙の灰分が８〜１５質量％であり、前記塗工層が両面あたり８ｇ／ｍ２以上１４ｇ／ｍ２未満とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、坪量が３０ｇ／ｍ２以上５０ｇ／ｍ２未満と軽量でありながら、印刷を行った後も局所的に印刷インキが裏抜けすることなく、印刷見栄えに優れた塗工紙を得ることができる。さらには、不透明度、白色度および印刷光沢度（特に白紙光沢からの上昇幅）に優れた塗工紙を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】再生粒子の製造設備フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（パルプ）
本発明では、一般に製紙用途で使用される化学パルプや機械パルプ、脱墨古紙パルプを用いることができる。このなかでも機械パルプを用いると、不透明度を向上させつつ白色度の低下を最小限に抑えることができるため好ましい。
【００１８】
機械パルプとしては、例えば、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（ＰＧＷ）、リファイナーグランドパルプ（ＲＧＰ）、ケミグランドパルプ（ＣＧＰ）、サーモグランドパルプ（ＴＧＰ）、グランドパルプ（ＧＰ）、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）、ケミサーモメカニカルパルプ（ＣＴＭＰ）、リファイナーメカニカルパルプ（ＲＭＰ）等が挙げられる。この中でもサーモメカニカルパルプを用いると、異物が少なく繊維同士の強度低下が少ないため、本発明のごとく坪量が３０ｇ／ｍ２以上５０ｇ／ｍ２未満の塗工紙においては、断紙を防止しやすいため好ましい。
【００１９】
機械パルプを含有させ、高い不透明度向上効果および白色度低下効果を得るためには、機械パルプを全パルプのうち質量換算で５〜４０質量％含有させることが好ましく、さらには１５〜２５質量％含有させることが好ましい。機械パルプ含有量が５質量％を下回ると、白紙不透明度や印刷不透明度が低下しやすいだけでなく、印刷後に裏抜けが発生しやすくなる。４０質量％を超過すると不透明度は向上しやすいが、白色度、着肉ムラ、印刷光沢度が低下しやすいため好ましくない。
なお、本発明で言う機械パルプの含有量とは、ＪＩＳ Ｐ ８１２０（１９９８）紙、板紙及びパルプ−繊維組成試験方法に準拠してＣ染色液を用いた判別法により判別した機械パルプの繊維配合率を指す。この場合、脱墨古紙パルプ由来の機械パルプも含有されるが、本発明で言う機械パルプ含有量とは、この古紙由来の機械パルプも含むものである。
【００２０】
機械パルプ以外には、従来一般に製紙用途で使用される化学パルプを使用することが好ましい。
【００２１】
化学パルプとしては、例えば、未晒針葉樹パルプ（ＮＵＫＰ）、未晒広葉樹パルプ（ＬＵＫＰ）、晒針葉樹パルプ（ＮＢＫＰ）、晒広葉樹パルプ（ＬＢＫＰ）等を原料パルプとして使用することができる。より白色度の高い塗工紙を得るためには、晒パルプであるＮＢＫＰ、ＬＢＫＰを用いることが好ましい。
【００２２】
但し、ＮＢＫＰは機械パルプに比べて不透明度が低いため、塗工紙の不透明度を向上させるために含有量は４０質量％を上限とすることが好ましく、ＮＢＫＰを含有させ引張強度を向上させるために下限は１５質量％であることが好ましい。含有量が１５質量％を下回ると、本発明のごとく坪量が３０ｇ／ｍ２以上５０ｇ／ｍ２未満と低い塗工紙においては、引張強度が低下しやすく印刷時に断紙する可能性がある。４０質量％を超過すると白紙不透明度および印刷不透明度が低下しやすく、裏面の印刷が透けて見えるため、印刷後の見栄えに劣る塗工紙となりやすい。
【００２３】
また、化学パルプや機械パルプを使用した古紙から再生される古紙パルプも使用することができ、例えば、雑誌古紙、チラシ古紙、オフィス古紙、上白古紙等から製造される離解・脱墨古紙パルプ、離解・脱墨・漂白古紙パルプ等が挙げられる。但し、一般に古紙パルプは白色度が低く不透明性も機械パルプに劣るため、多量に含有させることは好ましくない。
【００２４】
さらに、本発明に用いるパルプは、塗工紙をＪＩＳ Ｐ ８２２０：１９９８「パルプ−離解方法」で離解して得られたパルプ繊維について、ＦｉｂｅｒＬａｂ．（Ｋａｊａａｎｉ社）を用いて測定した中心線繊維長を繊維長とし、このパルプ繊維について、重さ加重の繊維長分布を求め、繊維長０．０５ｍｍごとに集計し、繊維長０．１５ｍｍ以上０．６０ｍｍ未満の範囲に最大値を有するパルプであることが好ましい。特に好ましくは０．２０ｍｍ以上０．５５ｍｍ未満の範囲に最大値を有することが好ましい。パルプ繊維の繊維長分布における最大値をこの範囲内とすることで、パルプ繊維同士の絡み合いが良好となり、坪量が３０ｇ／ｍ２以上５０ｇ／ｍ２未満と基紙のパルプ量が少ない塗工紙であっても充分なインキ吸収性が得られるため、局所的なインキの裏抜けを防止しやすくなる。後述するが、本発明のごとく基紙に再生粒子を含有すると、硬質物質が混入する可能性があるが、その場合でも繊維長分布の最大値を上記範囲内とすることで、繊維同士の充分な絡み合いが得られ、基紙そのものの印刷インキ吸収性が高くなり、印刷インキが基紙を通過しにくくなるため、より局所的なインキの裏抜けを防止しやすいため好ましい。
【００２５】
繊維長０．１５ｍｍ未満の繊維が多く、繊維長０．１５ｍｍ以上０．６０ｍｍ未満の範囲に最大値を有していない場合は、微細繊維が多いため表面強度が低下しやすく、パイリングが発生しやすいため好ましくない。繊維長０．６０ｍｍ以上の繊維が多く、繊維長０．１５ｍｍ以上０．６０ｍｍ未満の範囲に最大値を有していない場合は、長繊維が多いため不透明度が低下しやすいだけでなく、裏抜けも防止しにくくなる。
【００２６】
繊維長０．１０ｍｍ以上０．６５ｍｍ未満の範囲に最大値を有するパルプ繊維を好適に得るには、従来一般に使用されている叩解方法を用いてフリーネスを調整すれば良く、例えばビーター、コニカルリファイナー、円筒型リファイナー、ディスクリファイナー（ＳＤＲ、ＤＤＲ）を用いることができる。例えばＴＭＰの場合、ＤＤＲを用いてフリーネスを約３０〜３００ｍｌにまで叩解すれば良い。叩解して得られたパルプ繊維は、異なる繊維長を有する他のパルプと混合して用いることもでき、その場合は混合後のパルプ繊維が、離解後の繊維長で０．１５ｍｍ以上０．６０ｍｍ未満の範囲に最大値を有するよう、繊維長の異なる他のパルプとの配合割合を調整すれば良い。
【００２７】
（填料）
本発明においては、填料として、製紙スラッジを主原料とする被処理物を、脱水及び熱処理して得られた再生粒子を含有する。この熱処理は、前記脱水後の被処理物を乾燥する乾燥工程と、この乾燥工程で乾燥された被処理物を熱処理する第１の熱処理工程と、この第１の熱処理工程で熱処理された被処理物を前記第１の熱処理温度を超える温度で熱処理する第２の熱処理工程と、この第２の熱処理工程で熱処理された被処理物を前記第２の熱処理温度を超える温度で熱処理する第３の熱処理工程と、を含む少なくとも４工程に分けて行う。この少なくとも４工程の熱処理を行うことで、再生粒子に含まれるゲーレナイトやアノーサイト等の、インキ吸収性に劣る硬質物質を低減することができるため、得られる塗工紙においても、印刷インキが基紙を透過して裏面塗工層にまで浸透することを防止でき、より局所的な裏抜けを防止した塗工紙が得られる。本発明においては、この硬質物質を好ましくは再生粒子１００質量部に対して１．５質量％以下、より好ましくは１．０質量％以下、特に好ましくは０．５質量％以下とすることで、より局所的なインキ裏抜けを防止した塗工紙が得られやすいため好ましい。特に、インキ吸収性が高い凝集体状炭酸カルシウムを上記再生粒子と併用すると、基紙におけるインキ吸収性を均一に高めることができ、局所的なインキ透過性を抑制でき、局所的なインキ裏抜けを防止しやすいため好ましい。
【００２８】
（再生粒子）
例えば、製紙用スラッジを燃焼する場合、当該製紙用スラッジに含有される有機物は、出所の違いや製紙工場内での抄造品種、定期修理や生産変動などにより多様に変化し、その品質変動が製紙スラッジの熱量変動を招き、燃焼温度の変動、燃焼時間の変動を来たし、最終的に得られる燃焼物（再生粒子）の品質、特に性状が一定でなく、燃焼物の白色度が不均一となる。
【００２９】
そこで、本発明者らは、製紙スラッジの熱量変動を所定の範囲に調整し、燃焼温度の変動、燃焼時間の変動を生じさせないで、品質の安定した再生粒子を得る手段について検討を重ね、製紙スラッジを主原料とする被処理物を、脱水及び熱処理、適宜粉砕して再生粒子を製造するにあたり、「前記熱処理を、前記脱水後の被処理物を乾燥する乾燥工程と、この乾燥工程で乾燥された被処理物を熱処理する第１の熱処理工程と、この第１の熱処理工程で熱処理された被処理物を前記第１の熱処理温度を超える温度で熱処理する第２の熱処理工程と、この第２の熱処理工程で熱処理された被処理物を前記第２の熱処理温度を超える温度で熱処理する第３の熱処理工程と、を含む少なくとも４工程に分けて行う」ことで、品質が均一化した再生粒子を安定的に製造できることを見出し、この再生粒子を基紙中に含有させることで、インキ吸収性の低い硬質物質に起因する、局所的な裏抜けを防止できることを見出したものである。
【００３０】
このように乾燥の方式を、「脱水後の被処理物を熱気流に同伴させて乾燥する方式（以下、単に「気流乾燥方式」ともいう。）」とすると、乾燥に伴って被処理物が解れやすく、後段で行う熱処理が均一かつ確実に行われやすくなり、品質が均一化した再生粒子を安定的に製造できるようになるため好ましい。
【００３１】
この点、乾燥に先立って後段の熱処理に好適な状態となるまで被処理物を均一に解すのは、現実的には困難である。また、乾燥に先立って被処理物を解すのであれば、脱水率を高めておく必要があるが、脱水率を高めると被処理物が高圧縮化され、被処理物の乾燥効率が部分的に低下するおそれがあり、乾燥処理の不均一化、ひいては製品の不均一化をまねくおそれがある。他方、乾燥後に被処理物を解すのでは、不均一な状態にある被処理物を乾燥することになるため、乾燥が均一に行われなくなり、熱処理も均一に行われなくなる。結果、品質が均一化した再生粒子を安定的に製造できなくなる。
【００３２】
一方、本発明において、後段の熱処理を複数の工程に分ける利点は、以下のとおりである。
製紙スラッジは、各種有機物（有機成分）を含有し、この有機物のなかには、紙由来の２２０℃近傍で発熱量のピークをもつアクリル系有機物、３２０℃近傍で発熱量のピークをもつセルロース、４２０℃近傍で発熱量のピークをもつスチレン系有機分が含まれ、古紙等の出発原料の種類や量により変動幅が大きいものの、例えば、１０００〜２０００ｃａｌ／ｇの発熱量を有する。従来の再生粒子の製造方法においては、これらの有機分を、燃焼工程（酸化工程）において、他の有機分と一緒に燃焼（酸化）させて除去する方策が取られていた。しかしながら、本発明者等は、以上の各有機物が上記温度の近傍で発熱量のピークをもつ発熱量が高い物質であること、２００〜３００℃で熱分解される有機分を燃焼させる際に発火・過燃焼が生じ、燃焼制御が困難となり、白色度の低下のみならず、ゲーレナイトやアノーサイトからなる硬質物質の生成をまねくことを見出し、まず、第１の熱処理工程において、所定の高発熱量成分（アクリル系有機物及びセルロース）を被処理物中から、熱処理除去することで、過燃焼を抑え、硬質物質の生成を抑制できることを見出した。
【００３３】
また、第１の熱処理工程と第２に熱処理工程とを別々に設ける利点は、従来の再生粒子の製造方法においては、被処理物中の微細繊維や有機高分子であるラテックス、印刷により付与されたインキ成分等を効率よく燃焼させるために、水分率を４０％未満に脱水及び乾燥させ、高温で熱処理する方法を採用していた。しかしながら、本発明の製造方法においては、上記したように第１の熱処理工程において被処理物中の２００〜３００℃で熱分解・揮発蒸散する有機物をガス化してしまうため、第２の熱処理工程においては、安定的に熱処理を進行させることができ、被処理物の過燃焼や微粉化が抑制される。また、第１の熱処理工程と第２の熱処理工程とを分け、第１の熱処理工程において被処理物に含まれるアクリル系有機物及びセルロースを熱分解ガス化し、第２の熱処理工程において被処理物に含まれるスチレン系有機物を熱分解ガス化することで、得られる再生粒子の品質安定化、白色度向上に対する寄与が大きく、均一かつ安定的に再生粒子を得ることができる。このようにして、第３の熱処理工程においては、被処理物中の残カーボン等を含む有機物を、効率良く熱処理除去することができ、また、過燃焼によって生じる硬質物質の生成を抑えることができる。さらに、セルロースの熱分解ガスの発火温度はスチレンの熱分解温度を下回るため、第１の熱処理工程においてセルロースを熱分解除去してしまい、スチレンは第２の熱処理工程において熱分解するのが好適であり、ここにも第１の熱処理工程と第２に熱処理工程とを別々に設ける利点が存在する。
【００３４】
ところで、本発明においては、乾燥工程を除く各熱処理工程において、キルン炉を用いるのが好適である。この理由は、次のとおりである。
従来から慣用的に用いられてきた熱処理炉は、ストーカー炉（固定床）、流動床炉、サイクロン炉、キルン炉の４種に大別でき、本発明者等は、それぞれの熱処理炉で再生粒子の製造の検討を重ねたところ、次記の事項が明らかとなった。
【００３５】
ストーカー炉（固定床）は、脱墨フロス等の製紙スラッジの燃焼度合い調整が困難であり、再生粒子が不均一となるうえに、灰分の多い脱墨フロスの熱処理では、火格子間のクリアランスから落塵を生じる。火格子を通し被処理物の下から空気を吹き上げ、燃焼させるため、炭酸カルシウムなどが飛灰となり排ガスとともに排ガス設備へ送られ、歩留りの低下が問題となる。ストーカ（階段状）を、所定幅で被処理物を通過させながら熱処理するため、撹拌が不十分で幅方向で熱処理にバラツキが発生する。
【００３６】
流動床炉は、炉内において珪砂等の粒子状の流動媒体を使用するため、珪砂等が被処理物中に混入し、品質の低下をまねく問題や、均一な撹拌ができないとの問題を有する。硅砂等を流動層に混合して熱処理させた後、硅砂等と被処理物とを分離し、硅砂等は炉内へ戻し被処理物のみを取り出すが、被処理物も硅砂等と同程度の粒子径であるため分離が困難である。被処理物を硅砂等と浮遊した状態で熱処理させるため、熱処理の度合い調整が困難であり、品質のばらつきが発生する。硬度の高い珪砂等との摩擦、衝突により被処理物が微粉化され飛灰となって系外へ排出され歩留りが低下する。
【００３７】
サイクロン炉は、被処理物が炉内を一瞬で通過するため、被処理物中の有機物を十分に熱処理することができず、白色度の低下に繋がる。また、風送によるため、細かい粒子がサイクロンで分離されず、排ガスと一緒に排ガス処理工程に回るため歩留りが低下する。
【００３８】
以上の諸問題について鋭意検討を重ねた結果、本発明の乾燥工程を除く熱処理工程においては、内熱又は外熱キルン炉が好適な熱処理手段として選択された。
【００３９】
〔本発明の形態例〕
次に、本発明の実施の形態を、再生粒子の製造設備フローの一部構成例を示した図１を主に参照しながら説明する。なお、本製造設備には、各種センサーが備わっており、被処理物１０や設備状態の確認、処理速度の制御等を行うことができる。
【００４０】
（被処理物）
本形態の被処理物１０は、製紙スラッジを主成分（５０質量％以上）とする。当該製紙スラッジは、例えば、パルプ等の繊維成分、澱粉や合成樹脂接着剤等の有機物、添料や塗工用顔料等の無機物などが利用されずに廃水中へ移行したもの、パルプ化工程等で発生するリグニンや微細繊維、古紙由来の填料や印刷インキ、生物廃水処理工程から生じる余剰汚泥などからなる。また、例えば、古紙パルプ製造工程において印刷インキ等を除去する脱墨工程や製紙用原料を回収して洗浄する洗浄工程に由来する固形成分等を含有していてもよい。
【００４１】
ただし、古紙パルプ製造工程においては、安定した品質の古紙パルプを連続的に生産するために、選定、選別を行った一定品質の古紙を使用する。そのため、古紙パルプ製造工程に持ち込まれる無機物の種類や比率、量等は、基本的に一定になる。しかも、本形態の再生粒子の製造方法において未燃率の変動要因となるビニールやフィルム等のプラスチック類が、古紙中に含まれていても、これらは脱墨フロスが生成される脱墨工程に至る前段階の例えば、パルパーやスクリーン、クリーナー等で除去される。したがって、工場排水工程や製紙原料調成工程等の他の工程で発生する製紙スラッジと比べて、脱墨フロスは、極めて安定した品質の再生粒子を製造するための被処理物１０の好適な原料となる。
【００４２】
また、被処理物１０中に鉄分が含まれていると、当該鉄分の酸化により得られる再生粒子の白色度が低下するおそれがあるため、当該鉄分はあらかじめ選択的に取り除くのが好ましい。さらに、各工程に用いる装置は、鉄以外の素材で設計、ライニングし、摩滅等によって鉄分が系内に混入するのを防止するとともに、各装置内等に磁石等の高磁性体を設置しておき、選択的に鉄分を除去するのが好ましい。
【００４３】
（脱水工程）
被処理物１０は、例えば、公知の脱水装置を用いて、脱水する。本形態においては、被処理物１０を、例えば、スクリーンによって水分率６５〜９０％まで脱水し、次いで、スクリュープレスによって水分率３０〜６０％まで、好ましくは３０〜５０％まで、より好ましくは３５〜４５％まで脱水する。
ここで水分率は、定温乾燥機を用い、乾燥機内に試料（被処理物）を静置し、約１０５℃で６時間以上保持することで重量変動を認めなくなった時点を乾燥後重量とし、下記式にて乾燥前後の重量測定結果より算出した値である。
水分率（％）＝（乾燥前重量−乾燥後重量）÷乾燥前重量×１００
【００４４】
脱水後の被処理物１０の水分率が６０％を超えると、乾燥装置６０における乾燥のためのエネルギーロスが大きくなる。しかも、乾燥装置６０における乾燥温度の変動が大きくなるため、乾燥ムラが生じるおそれがある。さらに、乾燥が十分に進む前に被処理物１０が乾燥装置６０から排出されてしまうため、被処理物１０が十分に解れないおそれや、第１の熱処理炉４２におけるエネルギーロスの原因、熱処理変動の原因などとなるおそれがある。
他方、脱水後の被処理物１０の水分率が３０％未満となるまで脱水をすると、被処理物１０が高圧縮により、いわば固まった状態となるため、乾燥装置６０において被処理物１０が解れないおそれがある。
また、本形態のように被処理物１０の脱水を多段で行い、急激な脱水を避けると、無機物の流出を抑制することができ、しかも、被処理物１０のフロックが硬くなり過ぎるのを抑制することができる。
【００４５】
本脱水工程においては、被処理物１０を凝集させる凝集剤等の助剤を添加し、脱水効率の向上を図ることもできる。ただし、助剤としては、鉄分を含まないものを使用するのが好ましい。鉄分を含むと、当該鉄分の酸化により、得られる再生粒子の白色度が低下するおそれがある。
【００４６】
本脱水工程の装置は、他の工程の装置に隣接して設けると生産効率の面で好ましいが、古紙パルプ製造工程の装置等に隣接して設け、脱水した被処理物１０をトラックやベルトコンベア等の搬送手段によって搬送し、貯槽１２や乾燥装置６０に供給することもできる。
【００４７】
（解し工程）
脱水後の被処理物１０は、貯槽１２から切り出し、乾燥工程に送り、乾燥することができる。ただし、この乾燥をするに先立って、例えば、撹拌機や機械式ロール等によって、粒子径５０ｍｍ以上の割合が、３０〜７０質量％となるように、好ましくは４０〜７０質量％となるように、より好ましくは５０〜７０質量％となるように解して（ほぐして）おくと好適である。
ここで「粒子径５０ｍｍ以上の割合」は、被処理物全体の重量を１００とした場合に、目穴５０ｍｍの篩を通過しなかった試料の重量割合である。この測定に際しては、ＪＩＳ Ｚ ８８０１‐２：２０００に基づき、金属製の板ふるいを用いる。
【００４８】
乾燥する際の被処理物１０には、大きな粒子径の被処理物が存在しない方が好ましく、具体的には粒子径５０ｍｍ以上の割合が７０質量％以下であるのが好ましい。もっとも、乾燥工程においてロータリーキルン等を用いず、乾燥装置６０を用いた場合、被処理物１０を過度に解す必要はなくなり、粒子径５０ｍｍ以上の割合が３０質量％未満となるまで解さなくとも、十分に均質な製品を得ることができるため好ましい。
なお、被処理物１０が、脱水後において既に「粒子径５０ｍｍ以上の割合が７０質量％以下」となっている場合は、解し工程を省略することもできる。この場合は、脱水後の被処理物１０を、そのままの状態で「粒子径５０ｍｍ以上の割合が７０％以下」の被処理物１０として、乾燥工程に送ることができる。
【００４９】
（乾燥工程）
脱水後の被処理物１０は、適宜解し等した後、乾燥工程に備わる乾燥装置６０に供給する。本形態においては、この乾燥装置６０として、被処理物１０を熱気流に同伴させて乾燥する「気流乾燥装置」を用いることが好ましい。気流乾燥装置を用いると、被処理物１０が、乾燥されるのと同時に、圧縮力が加えられることなく大きな分散力（被処理物１０を分散させる力）のもとで均一に解されるため、後段で行う熱処理（特に第１の熱処理）が均一かつ確実に行われやすくなり、品質が均一化した再生粒子を安定的に製造しやすくなる。
【００５０】
乾燥装置６０としては公知の乾燥装置を用いることができるが、この中でも被処理物１０を熱気流に同伴させて乾燥することができる気流乾燥装置を用いることが好ましく、例えば、新日本海重工業社製の商品名：クダケラ等の公知の装置のほか、これらを改良した気流乾燥装置等を用いることが好ましい。
乾燥装置６０として気流乾燥装置を用いた場合について説明する。乾燥装置６０は、貯槽１２から脱水後の被処理物１０が供給されるととともに、バーナー４７Ａが備わる熱風発生炉４７から熱風が吹き込まれ、この吹き込まれた熱風によって生じる熱気流に供給された被処理物１０が同伴するように構成されている。したがって、例えば、熱風の温度や流量、流速等を調節して熱気流を制御することにより、被処理物１０の乾燥状態や解れ状態を調節することができる。
この熱気流の制御は、乾燥工程において粒子径５０ｍｍ以上の被処理物１０が存在しなくなるように、かつ被処理物１０の平均粒子径が１〜７ｍｍとなるように、好ましくは１〜５ｍｍとなるように、より好ましくは１〜３ｍｍとなるように行うと好適である。
【００５１】
ここで、被処理物１０の「平均粒子径」は、目穴の異なる篩で篩い分けを行い、各篩い分けを行った被処理物の質量を測定し、この測定値の合計値が全体の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 Ｚ ８８０１‐２：２０００に基づき、金属製の板ふるいを用いて測定した値である。なお、被処理物１０の「粒子径５０ｍｍ以上の割合」は、前述したとおりである。
被処理物１０の平均粒子径が１ｍｍ未満であると、第１の熱処理において過剰な熱処理が生じ易くなる。他方、被処理物１０の平均粒子径が７ｍｍを超え、あるいは粒子径５０ｍｍ以上の被処理物１０が存在すると、被処理物１０を表面部から芯部まで均一に熱処理するのが困難になる。
【００５２】
本形態において、熱気流の温度は、特に限定されるものではないが、熱風発生炉４７からの熱風の温度を２００〜６００℃とし、かつ乾燥装置６０からの排ガスの温度が５００℃以下となるように制御するのが好ましく、熱風発生炉４７からの熱風の温度を３００〜５００℃とし、かつ乾燥装置６０からの排ガスの温度が４００℃以下となるように制御するのがより好ましく、熱風発生炉４７からの熱風の温度を３００〜４００℃とし、かつ乾燥装置６０からの排ガスの温度が３００℃以下となるように制御するのが特に好ましい。
この形態によると、わずか１〜３秒で被処理物１０の水分率が、好ましくは０〜５％になるまで、より好ましくは０〜３％になるまで、特に好ましくは０〜１％になるまで乾燥することができる。しかも、この乾燥は、熱気流によって被処理物１０が解されながら行われるため、被処理物１０全体にわたって均一な水分率である。加えて、被処理物１０は、水分が蒸発した次の瞬間には乾燥装置６０から排出されているため、意図しない有機物の熱分解・燃焼等の熱処理が生じるおそれもない。
【００５３】
（第１の熱処理工程）
乾燥後の被処理物１０は、第１の熱処理工程に送られ、乾燥や熱分解等の熱処理をされる。
第１の熱処理工程においては、被処理物１０が装入機４１によって第１の熱処理炉４２に装入される。この第１の熱処理炉４２としては、公知の熱処理炉を使用することができ、例えば、流動床炉、ストーカー炉、サイクロン炉、半乾留・負圧燃焼式炉等を用いることができる。
【００５４】
しかしながら、本形態の第１の熱処理炉４２は、炉本体が横置きで中心軸周りに回転する外熱キルン炉である。この第１の熱処理炉４２としては、外熱キルン炉に変えて内熱キルン炉や、内熱及び外熱の併用キルン炉を用いることも可能であるが、本形態のように外熱キルン炉を用いるのが好ましい。第１の熱処理工程において、脱水後の被処理物１０を直ちに熱処理する場合は、被処理物１０の乾燥（水分の蒸発）という観点から、熱効率のよい内熱キルン炉にも大きな利点がある。しかしながら、本形態においては、第１の熱処理に先立って被処理物１０を乾燥するため、熱処理温度を確実に制御することができる外熱キルン炉の方が好適である。
【００５５】
また、第１の熱処理工程において、脱水後の被処理物１０を直ちに熱処理する場合は、第１の熱処理工程において、被処理物１０の乾燥と有機物の熱分解という異質な熱処理を連続的に行うことになるため、温度制御が複雑になる。しかしながら、本形態のように、第１の熱処理に先立って被処理物１０が乾燥されていると、第１の熱処理工程においては、有機物の熱分解のみを行えば足りるため、複雑な温度制御が必要とならない。
【００５６】
本形態において、第１の熱処理炉４２は、例えば、搬送方向に向かって非常に緩やかな下り勾配を有し、この下り勾配と炉本体の回転とにより、炉本体内の被処理物１０が重力作用で搬送方向へ徐々に移送されるようになっている。
炉本体の材質は、特に限定されず、例えば、ステンレス、チタン等の耐熱性及び耐腐食性を有する金属製とすることができる。
【００５７】
本形態の第１の熱処理炉４２においては、炉本体の外表面上に、例えば、電気ヒーター等からなる外熱ジャケット４４が設けられている。この外熱ジャケット４４による加熱により、炉本体の内表面上に堆積した被処理物１０が間接的に加熱される（外熱方式）。また、外熱ジャケット４４は、炉本体の軸方向に関して適宜の数に分割し、分割された外熱ジャケットを各別に加熱することができるようにするとより好適なものとなる。
このように外熱ジャケット４４を適宜の数に分割し、各別に加熱することができる外熱方式とすると、炉本体内において変化する被処理物１０の性状等に応じて熱処理温度を確実に制御することができ、被処理物１０の好適な熱処理を行うことができる。
【００５８】
本形態においては、前述したように熱処理工程を少なくとも４工程に分けることとの関係において、炉本体外表面の温度が、２６０〜４５０℃となるように加熱するのが好ましく、２８０〜４００℃となるように加熱するのがより好ましく、３００〜４００℃となるように加熱するのが特に好ましい。炉本体外表面の温度が２６０℃を下回ると、被処理物１０中のアクリル系有機物及びセルロースを十分に熱処理（熱分解等）することができなくなるおそれがある。他方、炉本体外表面の温度が４５０℃を上回ると、被処理物１０の過剰な熱処理が行われてしまうおそれがある。
【００５９】
なお、炉本体内表面の温度は、炉本体外表面の温度と連動しており、炉本体外表面の温度と実質的に同一の温度になる。他方、炉本体内の温度は、上記炉本体外表面の温度制御を行うことにより、多くの領域において好ましくは２４０〜３５０℃、より好ましくは２７０〜３５０℃、特に好ましくは２８０〜３５０℃に調節される。なお、被処理物１０の温度も炉本体内の温度と実質的に同一になるものと推定される。
【００６０】
ところで、以上のように第１の熱処理炉４２は、外熱方式とするのが好ましいが、内熱方式とすることも可能であり、内熱方式とする場合は、図１中に二点鎖線で示すように、バーナー４３Ａが備わる熱風発生炉４３から酸素含有ガスたる熱風を、供給口４２Ａを通して炉本体内に吹き込む（供給する）のが好ましい。当該熱風によって、供給口４２Ａから供給され、炉本体の回転に伴って排出口４２Ｂ側に順次移送される被処理物１０の熱処理が行われる（並流方式）。この際、第１の熱処理炉４２内のガス（排ガス）は、排出口４２Ｂを通して排出される。
【００６１】
このように熱風の供給方式を並流方式にすると、相対的に低温の状態にある被処理物１０を直ちにアクリル系有機物やセルロース等の熱分解に好適な温度まで昇温することができる。しかも、他端（排出口側）に向けて低温化する温度勾配が生じるため、被処理物１０の過剰な熱処理が防止される。ただし、この温度勾配の制御は、前述外熱方式による方が好ましい。
【００６２】
なお、第１の熱処理炉４２を前述外熱方式とする場合においても、炉本体内に酸素含有ガスを吹き込むことができる。この酸素含有ガスの吹き込みは、例えば、バーナー４３Ａを作動させずに、熱風発生炉４３を利用して行うことができ、加熱しない点を除いて熱風を吹き込む場合と同様とすることができる。そこで、以下の炉本体内の酸素濃度制御については、内熱方式の場合（熱風を吹き込む場合）を例に説明する。
【００６３】
第１の熱処理炉４２においては、熱風の酸素濃度を５．０〜２０．０％、好ましくは６．０〜１８．０％、より好ましくは７．０〜１８．０％に調節しつつ、排ガスの酸素濃度が０．１〜２０．０％、好ましくは１．０〜１７．０％、より好ましくは３．０〜１５．０％となるように管理すると好適である。この酸素濃度の調節・管理は、第１の熱処理炉４２を外熱方式とする場合も同様である。
ここで、酸素濃度は、自動酸素濃度測定装置（型番：ＥＮＤＡ‐５２５０、堀場製作所製）にて各測定域からサンプリングした測定試料の酸素濃度を測定した値である。
【００６４】
被処理物１０の過剰な熱処理の防止という観点から、低酸素濃度であるのが好ましく、熱風の酸素濃度を２０．０％以下に調節し、かつ排ガスの酸素濃度も２０．０％以下となるように管理するのがより好ましい。他方、熱風の酸素濃度が５．０％未満、あるいは排ガスの酸素濃度が０．１％未満であると、アクリル系有機物やセルロース等の熱処理が充分に進まず、発熱量の減少率を所定の範囲に調整することが困難となるおそれや、熱分解ガスの発火（燃焼）が生じているおそれがある。
【００６５】
炉本体内の酸素濃度は、アクリル系有機物やセルロース等の熱処理に際して酸素消費され、変動を生じるため、本形態のように、熱風の酸素濃度の調節及び排ガスの酸素濃度の管理によるのが好適である。ただし、このような調節及び管理を行うことにより、炉本体内の多くの領域において酸素濃度が、内熱方式及び外熱方式のいずれにおいても、通常０．１〜２０．０％、好ましくは１．０〜１７．０％、より好ましくは４．０〜１５．０％に調節される。
【００６６】
内熱方式とする場合、第１の熱処理炉４２においては、熱風の温度を３００〜４２０℃、好ましくは３５０〜４１０℃、より好ましくは３６０〜４００℃に調節しつつ、排ガスの温度が２５０〜３７０℃、好ましくは３００〜３６０℃、より好ましくは３１０〜３５０℃となるように管理すると好適である。
ここで、排ガスの温度は、排ガスの煙道に設置した熱電対にて温度を実測した値である。また、熱風の温度は、熱風発生炉４３において熱電対にて温度を実測した値である。
【００６７】
熱風の温度が３００℃以上で、かつ排ガスの温度が２５０℃以上であると、被処理物１０中のアクリル系有機物及びセルロースの熱分解・揮発が確実に行われる。また、アクリル系有機物及びセルロースの熱分解・揮発が確実に行われることで、第２の熱処理炉１４及び第３の熱処理炉３２における熱処理制御が容易となり、白色度低下の原因となる炭化物の生成や、過燃焼による硬質物質の生成を抑制することができる。さらに、アクリル系有機物及びセルロースの熱分解・揮発が確実に行われることで、第２の熱処理炉１４や第３の熱処理炉３２において、スチレン系有機物や残カーボン等の有機物を緩やかに熱処理することができ、残カーボンの生成を抑制することができる。
もっとも、熱風の温度が４２０℃を超え、あるいは排ガスの温度が３７０℃を超えると、熱分解ガスが発火するおそれがあり、また、第２の熱処理炉１４における熱処理エネルギーが増加し、さらに、難燃性カーボンが生成し易くなり、製紙用の添料や顔料等として必要な特性を備えた再生粒子を安定して得ることができなくなるおそれがある。なお、第１の熱処理工程の前段に乾燥工程を設けない場合においては、本熱処理工程において被処理物１０を乾燥させるために、熱処理温度をより高く設定する必要があり、以上のようなリスクを伴うことになる。
【００６８】
炉本体内の温度は、温度勾配を有し、一様ではないため、本形態のように、熱風の温度の調節及び排ガスの温度の管理によるのが好適である。ただし、このような調節及び管理を行うことにより、炉本体内の多くの領域において温度が、通常２５０〜３７０℃、好ましくは３００〜３６０℃、より好ましくは３１０〜３５０℃に調節される。なお、炉本体内の温度は、炉本体内に設置した熱電対にて実測した値である。また、被処理物１０の温度も炉本体内の温度と実質的に同一になるものと推定される。
【００６９】
第１の熱処理炉４２においては、第１の熱処理炉４２が外熱方式である内熱方式であるかにかかわらず、被処理物１０の発熱量が２０〜９０％減少するように、好ましくは５０〜８０％減少するように、より好ましくは５０〜７０％減少するように熱処理するのが好ましい。
発熱量の減少率が９０％以下であると、過剰な熱処理が抑えられ、硬質物質の生成が好ましくは１．５質量％以下に抑制される。この点、９０％を超える発熱量の減少は、被処理物１０中のスチレン系有機物までもが熱分解していることを意味し、したがって炉本体内がセルロース等の熱分解ガスが発火しうる状態（つまり、高温状態）になっていることを意味する。他方、発熱量の減少率が２０％未満であると、被処理物１０中の高発熱量成分であるアクリル系有機物が残留し、第２の熱処理炉１４における熱処理温度の変動が大きなものとなるおそれがある。
ここで、発熱量の減少率は、第１の熱処理炉４２に供給される被処理物１０の発熱量と、第１の熱処理炉４２から排出される被処理物１０の発熱量とを比較した値である。この発熱量は、熱量計（燃研式デジタル熱量計、吉田製作所製）を用いて測定した値である。
【００７０】
特に第１の熱処理炉４２において、アクリル系有機物、セルロースを除去し、発熱量を２０〜９０％減少するとともに、発熱量が１０００ｃａｌ／ｇ未満、好ましくは３００〜４００ｃａｌ／ｇとなるように熱処理することにより、第２の熱処理炉１４における炉本体内温度の変動幅を１０〜４０℃の範囲に抑制し易くなり、得られる再生粒子を均質化するに有用である。この点、当該炉本体内温度の変動幅が４０℃を超えると、得られる再生粒子が硬い・柔らかい等のばらつきや白色度のばらつきを有するものとなるおそれがある。他方、当該炉本体内温度の変動幅を１０℃未満にまで抑制するのは、現実的ではない。
第１の熱処理炉４２においては、被処理物１０の未燃率が１３〜３０質量％となるように、好ましくは１４〜２６質量％となるように、より好ましくは１５〜２３質量％となるように熱処理を行うと好適である。
ここで、未燃率は、約６００℃に温度調整した電気炉で，２時間燃焼した際の減量割合を測定した値である。
未燃率が３０質量％以下となるように熱処理を行うことにより、第２の熱処理炉１４における熱処理を緩慢に行うことができるようになる。もっとも、未燃率が１３質量％未満となるまで熱処理を行うと、第１の熱処理炉４２におけるエネルギーコストが高くなる。
【００７１】
第１の熱処理炉４２においては、被処理物１０の滞留時間を３０〜１２０分、好ましくは４５〜１０５分、より好ましくは６０〜９０分とすると好適である。滞留時間を３０分以上とすることにより、被処理物１０に含まれるアクリル系有機物、セルロースが緩慢に熱分解され、残カーボンの生成が抑制される。この点、滞留時間を３０分未満とすると、十分な熱処理が行われず、残カーボンの割合が多くなる。他方、滞留時間が１２０分を超えると、過剰な熱処理によって難燃性カーボンが生成され、得られる再生粒子の白色度が低下し、あるいは硬質物質が増加するおそれがある。
ここで、滞留時間は、色で識別できる金属片を供給口４２Ａから炉本体内に投入し、排出口４２Ｂから排出されるまでの実測時間である。
【００７２】
（第２の熱処理工程）
第１の熱処理炉４２において熱処理した被処理物１０は、第２の熱処理工程に送られ、熱分解や燃焼等の熱処理をされる。
被処理物１０は、この第２の熱処理工程に送るに先立って、平均粒子径を１〜７ｍｍ、好ましくは１〜５ｍｍ、より好ましくは１〜３ｍｍに調節しておくと好適である。ただし、本形態においては、第１の熱処理工程に先立って乾燥工程を設けており、この乾燥工程において被処理物１０が解れるように構成されている。したがって、被処理物１０の平均粒子径は、通常上記の範囲内にあり、本粒子径の調節を省略することができる。
【００７３】
第２の熱処理工程においては、被処理物１０が第２の熱処理炉１４に装入される。この第２の熱処理炉１４としては、公知の熱処理炉を使用することができ、例えば、流動床炉、ストーカー炉、サイクロン炉、半乾留・負圧燃焼式炉等を用いることができる。しかしながら、本形態の第２の熱処理炉１４は、炉本体が横置きで中心軸周りに回転する外熱キルン炉である。この第２の熱処理炉１４としては、外熱キルン炉に変えて内熱キルン炉を用いることや、内熱及び外熱の併用キルン炉を用いることも可能であるが、本形態では、外熱キルン炉を用いるのが好ましい。
【００７４】
この第２の熱処理炉１４も、例えば、搬送方向に向かって非常に緩やかな下り勾配を有し、この下り勾配と炉本体の回転とにより、炉本体内の被処理物１０が重力作用で搬送方向へ徐々に移送されるようになっている。
【００７５】
炉本体の材質は、特に限定されず、例えば、ステンレス、チタン等の耐熱性及び耐腐食性を有する金属製とすることができる。
また、本工程において用いる第２の熱処理炉１４は、本形態のように第１の熱処理炉４２と同形状のものを用いることもできるが、例えば、軸方向の長さが異なるキルン炉を用いて、被処理物１０の滞留時間を異なるものとすることなどもできる。
本形態の第２の熱処理炉１４においては、炉本体の外表面上に、例えば、電気ヒーター等からなる外熱ジャケット１５が設けられている。この外熱ジャケット１５による加熱により、炉本体の内表面上に堆積した被処理物１０が間接的に加熱される（外熱方式）。また、外熱ジャケット１５は、炉本体の軸方向に関して適宜の数に分割し、分割された外熱ジャケットを各別に加熱することができるようにするとより好適なものとなる。
このように外熱ジャケット１５を適宜の数に分割し、各別に加熱することができる外熱方式とすると、炉本体内において変化する被処理物１０の性状等に応じて熱処理温度を確実に制御することができ、被処理物１０の好適な熱処理を行うことができる。
【００７６】
本形態においては、前述したように熱処理工程を少なくとも４工程に分けることとの関係において、炉本体外表面の温度が、３６０〜５５０℃となるように加熱するのが好ましく、３６０〜５００℃となるように加熱するのがより好ましく、４００〜５００℃となるように加熱するのが特に好ましい。炉本体外表面の温度が３６０℃を下回ると、被処理物１０中のスチレン系有機物を十分に熱処理（熱分解等）することができなくなるおそれがある。他方、炉本体外表面の温度が５５０℃を上回ると、被処理物１０の過剰な熱処理が行われてしまうおそれがある。
なお、炉本体内表面の温度は、炉本体外表面の温度と連動しており、炉本体外表面の温度と実質的に同一の温度になる。他方、炉本体内の温度は、上記炉本体外表面の温度制御を行うことにより、多くの領域において好ましくは３６０〜４００℃に調節される。なお、被処理物１０の温度も炉本体内の温度と実質的に同一になるものと推定される。
【００７７】
ところで、以上のように第２の熱処理炉１４は、外熱方式とするのが好ましいが、内熱方式とすることも可能であり、内熱方式とする場合は、図１中に二点鎖線で示すように、バーナー４６Ａが備わる熱風発生炉４６から酸素含有ガスたる熱風を、供給口１４Ａを通して炉本体内に吹き込む（供給する）のが好ましい。当該熱風によって、供給口１４Ａから供給され、炉本体の回転に伴って排出口１４Ｂ側に順次移送される被処理物１０の熱処理が行われる（並流方式）。この際、第２の熱処理炉１４内のガス（排ガス）は、排出口１４Ｂを通して排出される。
このように熱風の供給方式を並流方式にすると、相対的に低温の状態にある被処理物１０を直ちにスチレン系有機物等の熱分解に好適な温度まで昇温することができる。しかも、他端（排出口側）に向けて低温化する温度勾配が生じるため、被処理物１０の過剰な熱処理が防止される。ただし、この温度勾配の制御は、前述外熱方式による方が好ましい。
【００７８】
また、第１の熱処理炉４２が並流方式とされている場合等においては、第２の熱処理炉１４を、排出口１４Ｂを通して炉本体内に熱風を吹き込み、炉本体内の排ガスは供給口１４Ａを通して排出する向流方式とするのも好ましい形態である。この形態によると、第１の熱処理炉４２からの排ガスを通す配管と、第２の熱処理炉１４からの排ガスを通す配管とを、例えば１つにまとめることなどができ、配管処理が容易となる。
【００７９】
さらに、第１の熱処理炉４２と第２の熱処理炉１４とを連接し、熱風発生炉４３からの熱風が第１の熱処理炉４２を介し、供給口１４Ａを通して炉本体内に吹き込まれる（供給される）とともに、バーナー４６Ａが備わる熱風発生炉４６からの酸素含有ガスたる熱風を、供給口１４Ａを通して炉本体内に吹き込む（供給する）こともできる。これらの熱風によって、供給口１４Ａから供給され、炉本体の回転に伴って排出口１４Ｂ側に順次移送される被処理物１０の熱処理が行われる（並流方式）。
【００８０】
なお、第２の熱処理炉１４を前述外熱方式とする場合においても、炉本体内に酸素含有ガスを吹き込むことができる。この酸素含有ガスの吹き込みは、例えば、バーナー４６Ａを作動させずに、熱風発生炉４６を利用して行うことができ、加熱しない点を除いて熱風を吹き込む場合と同様とすることができる。そこで、以下の炉本体内の酸素濃度制御については、内熱方式の場合（熱風を吹き込む場合）を例に説明する。
【００８１】
第２の熱処理炉１４においては、熱風の酸素濃度を５．０〜２０．０％、好ましくは６．０〜１８．０％、より好ましくは７．０〜１８．０％に調節しつつ、排ガスの酸素濃度が０．１〜２０．０％、好ましくは１．０〜１７．０％、より好ましくは３．０〜１５．０％となるように管理すると好適である。この酸素濃度の調節・管理は、第２の熱処理炉１４を外熱方式とする場合も同様である。
ここで、酸素濃度は、自動酸素濃度測定装置（型番：ＥＮＤＡ‐５２５０、堀場製作所製）にて各測定域からサンプリングした測定試料の酸素濃度を測定した値である。
【００８２】
被処理物１０の過剰な熱処理の防止という観点から、低酸素濃度であるのが好ましく、熱風の酸素濃度を２０．０％以下に調節し、かつ排ガスの酸素濃度も２０．０％以下となるように管理するのがより好ましい。もっとも、熱風の酸素濃度が５．０％未満、あるいは排ガスの酸素濃度が０．１％未満であると、スチレン系有機物等の熱処理が充分に進まず、発熱量の減少率を所定の範囲に調整するのが困難で白色化が進まないおそれがあり、また、熱分解ガスの発火（燃焼）が生じているおそれがある。他方、熱風（酸素含有ガス）や排ガスの酸素濃度が高すぎると、圧縮空気及びその付加設備が必要になると共に、エネルギーコストが上昇し、また、被処理物１０の燃焼や硬質化が進むおそれがある。
第１の熱処理炉４２を経て供給される熱風（酸素含有ガス）の酸素濃度は、被処理物１０の熱処理状態等に応じて変化し、また、炉本体内の酸素濃度自体も、スチレン系有機物等の熱処理に際して酸素消費され、変動を生じる。したがって、本形態のように、熱風の酸素濃度の調節及び排ガスの酸素濃度の管理によるのが好適である。ただし、このような調節及び管理を行うことにより、炉本体内の多くの領域において酸素濃度が、内熱方式及び外熱方式のいずれにおいても、通常０．１〜２０．０％、好ましくは１．０〜１７．０％、より好ましくは４．０〜１５．０％に調節される。
【００８３】
内熱方式とする場合、第２の熱処理炉１４においては、熱風の温度を３５０〜５５０℃、好ましくは３８０〜５５０℃、より好ましくは４００〜５００℃に調節しつつ、排ガスの温度が３００〜５００℃、好ましくは３３０〜５００℃、より好ましくは３５０〜４５０℃となるように管理すると好適である。
ここで、排ガスの温度は、排ガスの煙道に設置した熱電対にて温度を実測した値である。また、熱風の温度は、熱風発生炉４６において熱電対にて温度を実測した値である。
熱風の温度が３５０℃以上で、かつ排ガスの温度が３００℃以上であると、被処理物１０中のスチレン系有機物の熱分解・揮発が確実に行われる。また、スチレン系有機物の熱分解・揮発が確実に行われることで、第３の熱処理炉３２における熱処理制御が容易となり、白色度低下の原因となる炭化物の生成や、過燃焼による硬質物質の生成を抑制することができる。さらに、スチレン系有機物の熱分解・揮発が確実に行われることで、第３の熱処理炉３２において、残カーボン等の有機物を緩やかに燃焼することができ、残カーボンの生成を抑制することができる。他方、熱風の温度が５５０℃以下で、かつ排ガスの温度が５００℃以下であると、本工程における残カーボンの生成を抑制することができるほか、有機物の熱処理が緩慢に行われ、被処理物１０の微粉化が抑制され、また、凝集体を形成し、あるいは硬い・柔らかい等のさまざまな性質を有する被処理物１０の熱処理度合いや粒揃えを容易に、かつ安定的に制御することができる。この点、熱風の温度が５５０℃を超え、あるいは排ガスの温度が５００℃を超えると、被処理物１０の粒揃えが進行するよりも早くに燃焼が局部的に進むため、粒子表面と芯部との未燃率の差を少なく均一にすることが困難になる。
【００８４】
第１の熱処理炉４２を経て供給される熱風の温度は、被処理物１０の熱処理状態等に応じて変化し、また、炉本体内の温度自体も、温度勾配を有し、一様ではないため、本形態のように、熱風の温度の調節及び排ガスの温度の管理によるのが好適である。ただし、このような調節及び管理を行うことにより、炉本体内の多くの領域において温度が、通常３００〜５００℃に、好ましくは３３０〜５００℃に、より好ましくは３５０〜４５０℃に調節される。なお、炉本体内の温度は、炉本体内に設置した熱電対にて実測した値である。また、被処理物１０の温度も炉本体内の温度と実質的に同一になるものと推定される。
第２の熱処理炉１４から排出された排ガスは、図１中に二点鎖線で示すように、再燃焼室２２においてバーナー等により再燃焼し、予冷器２４において予冷した後、熱交換器２６を通し、誘引ファン２８によって煙突３０から排出することができる。ここで、熱交換器２６は、外気を昇温し、この昇温した外気を、例えば、第１の熱処理炉４２に吹き込まれる熱風の用に供し、排ガスの熱回収を図ることもできる。このような排ガスの処理は、排ガス中に含まれる有害物質の除去にも有効である。
【００８５】
第２の熱処理炉１４においては、被処理物１０の滞留時間を３０〜１２０分、好ましくは４０〜１００分、より好ましくは４０〜８０分とすると好適である。滞留時間を３０分以上とすることにより、被処理物１０に含まれるスチレン等由来の有機物が緩慢に熱処理され、残カーボンの生成が抑制される。この点、滞留時間を３０分未満とすると、十分な熱処理が行われず、残カーボンの割合が多くなる。他方、滞留時間が１２０分を超えると、過剰な熱処理によって難燃性カーボンが生成され、得られる再生粒子の白色度が低下し、あるいは硬質物質が増加するおそれがある。
【００８６】
第２の熱処理炉１４においては、第２の熱処理炉１４が外熱方式である内熱方式であるかにかかわらず、被処理物１０の未燃率が２〜２０質量％となるように、好ましくは５〜１７質量％となるように、より好ましくは７〜１２質量％となるように熱処理を行うと好適である。
ここで、未燃率は、約６００℃に温度調整した電気炉で，２時間燃焼した際の減量割合を測定した値である。
未燃率が２０質量％以下となるように熱処理を行うことにより、第３の熱処理炉３２における熱処理（燃焼）を短時間で効率よく行うことができるようになり、得られる再生粒子の白色度を７０％以上、好ましくは８０％以上の高白色度とすることができる。もっとも、未燃率が２質量％未満となるまで熱処理を行うと、第２の熱処理炉１４におけるエネルギーコストが高くなり、また、得られる再生粒子の白色度が低下し、あるいは硬度が高くなるなど、再生粒子の品質低下につながるおそれがある。
【００８７】
（第３の熱処理工程）
第２の熱処理炉１４において熱処理した被処理物１０は、第３の熱処理工程に送られ、熱分解や燃焼等の熱処理をされる。
被処理物１０は、この第３の熱処理工程に送るに先立って、平均粒子径を５ｍｍ以下、好ましくは１〜４ｍｍ、より好ましくは１〜３ｍｍに調節しておくと好適である。平均粒子径が１ｍｍ未満であると、第３の熱処理炉３２において被処理物１０が過燃焼するおそれがある。他方、平均粒子径が５ｍｍを超えると、残カーボンの熱処理（燃焼）が困難となり、芯部まで燃焼が進まず、得られる再生粒子の白色度が低下するおそれがある。
また、この被処理物１０の粒揃えは、粒子径１〜５ｍｍの割合が、７０質量％以上となるように、好ましくは７５〜９５質量％となるように、より好ましくは８０〜９５質量％となるように行うと好適である。
ただし、本形態においては、第１の熱処理工程に先立って乾燥工程を設けており、この乾燥工程において被処理物１０が解れるように構成されている。したがって、被処理物１０の平均粒子径や粒揃えは、各熱処理工程を経ることにより、通常上記の範囲内となり、本平均粒子径や粒揃えの調節を省略することができる。
【００８８】
第３の熱処理工程においては、被処理物１０が装入機３１から第３の熱処理炉３２に装入される。この第３の熱処理炉３２としては、公知の熱処理炉を使用することができ、例えば、流動床炉、ストーカー炉、サイクロン炉、半乾留・負圧燃焼式炉等を用いることができる。しかしながら、本形態の第３の熱処理炉３２は、炉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る。
【００８９】
ただし、この第３の熱処理炉３２としては、第１の熱処理炉４２や第２の熱処理炉１４と同様に、外熱ジャケットを有する外熱キルン炉を使用することもできる。外熱ジャケットは、長手方向（搬送方向、炉本体の軸方向）の温度制御が容易な電気ヒーター形式とすると好適である。
長手方向の温度制御が容易であると、任意に温度勾配を設けることができ、被処理物１０を所定の時間、所定の温度に保持することができるため、被処理物１０中の残留有機分や、残カーボンを限りなくゼロに近づけることができる。また、外熱キルン炉による場合は、被処理物１０を所定の滞留時間をもって燃焼（熱処理）することができ、しかも外熱により被処理物１０に間接的に均一な熱が加わるので、燃焼が均一なものとなり、燃焼のバラツキが生じない。さらに、炉内表面の回転による摩擦によって被処理物１０が緩やかに撹拌されるため、微粉化を生じにくい。結果、最終的な再生粒子の品質及び性状が安定したものとなる。
【００９０】
もっとも、外熱キルン炉は、被処理物１０を間接的に熱処理するものであり、熱処理効率は内熱キルン炉に及ばない。したがって、熱処理温度を相対的に高温とする第３の熱処理工程においては、熱処理効率や生産性の観点から、本形態のように、内熱キルン炉を用いる方が好ましい。
【００９１】
第３の燃焼炉３２においては、炉本体の内壁に設けたリフターによって被処理物１０の搬送を制御し、もって被処理物１０を緩慢に熱処理（燃焼）することにより、得られる再生粒子の均質化を図ることもできる。この炉本体の内壁に設けるリフターは特に限定されるものではないが、被処理物１０の供給口３２Ａ側から排出口３２Ｂ側に向けて、軸心に対して例えば４５〜７０°の傾斜角を有する複数の螺旋状リフター及び軸心と平行な複数の平行リフターをこの順で設けるのが好ましい。
この形態によると、被処理物１０が、まず、螺旋状リフターにて適切な速度で搬送されつつ、持ち上げられて落下し、この落下する間に熱分解ガス（可燃焼ガス）と効率的に接触する。また、被処理物１０は、続いて平行リフターにて持ち上げられて落下する動作を繰り返し、この落下を繰り返す間に可燃焼ガスと効率的に接触する。したがって、熱交換効率が極めてよい。特に、螺旋状リフターにて平行リフターに送り込まれる被処理物１０の量が制御されるため、平行リフターにおける被処理物１０の持ち上げ及び落下が適切に行われ、被処理物１０の熱処理（燃焼）が均一かつ効率的に行われる。螺旋状リフターや平行リフターは、例えば、耐熱性を有し、伝熱効率が高いステンレス鋼板等の金属製とすると好適である。
【００９２】
第３の熱処理炉３２の炉本体内には、例えば、被処理物１０の供給口３２Ａを通して、バーナー４５Ａが備わる熱風発生炉４５から酸素含有ガスたる熱風を吹き込む（供給する）。当該熱風によって、供給口３２Ａから供給され、炉本体の回転に伴って排出口３２Ｂ側に順次移送される被処理物１０の熱処理が行われる（並流方式）。また、第３の熱処理炉３２内のガス（排ガス）は、例えば、排出口３２Ｂを通して（通り抜けて）排出される。
【００９３】
ただし、当該熱風は被処理物１０の排出口３２Ｂを通して吹き込み、第３の熱処理炉３２内のガス（排ガス）は供給口３２Ａを通して（通り抜けて）排出する向流方式とするのも好ましい形態である。
向流方式とすると、排ガス中の煤塵が被処理物１０中に混入し、得られる再生粒子の品質が低下するのを確実に防止することができる。すなわち、供給された被処理物１０中の残カーボンは直ちに燃焼されるため、向流方式とすると、残カーボンの燃焼に伴って発生する煤塵は、被処理物１０の供給口３２Ａ側から排ガスとともに速やかに炉本体外に排出されることになり、被処理物１０に混入するのが防止される。
【００９４】
なお、第３の熱処理炉３２を外熱方式とする場合においても、炉本体内に酸素含有ガスを吹き込むことができる。この酸素含有ガスの吹き込みは、例えば、バーナー４５Ａを作動させずに、熱風発生炉４５を利用して行うことができ、加熱しない点を除いて熱風を吹き込む場合と同様とすることができる。そこで、以下の炉本体内の酸素濃度制御については、内熱方式の場合（熱風を吹き込む場合）を例に説明する。
【００９５】
第３の熱処理炉３２においては、熱風の酸素濃度を５．０〜２０．０％、好ましくは６．０〜１８．０％、より好ましくは７．０〜１８．０％に調節しつつ、排ガスの酸素濃度が０．１〜２０．０％、好ましくは１．０〜１７．０％、より好ましくは３．０〜１５．０％となるように管理すると好適である。この酸素濃度の調節・管理は、第３の熱処理炉３２を外熱方式とする場合も同様である。
ここで、酸素濃度は、自動酸素濃度測定装置（型番：ＥＮＤＡ‐５２５０、堀場製作所製）にて各測定域からサンプリングした測定試料の酸素濃度を測定した値である。
【００９６】
被処理物１０の過剰な熱処理の防止という観点から、低酸素濃度であるのが好ましく、熱風（酸素含有ガス）及び排ガスの酸素濃度が低くなるように管理するのがより好ましい。もっとも、熱風（酸素含有ガス）や排ガスの酸素濃度が低すぎると、残カーボンや残留有機物の熱処理が充分に進まず、また、白色化が進まないおそれがある。他方、熱風（酸素含有ガス）や排ガスの酸素濃度が高すぎると、圧縮空気及びその付加設備が必要になると共に、エネルギーコストが上昇し、また、被処理物１０の燃焼や硬質化が進むおそれがある。また、排ガスの酸素濃度を高くするためには、過剰の空気を炉本体内に吹き込む必要があり、炉内温度の低下や炉内温度制御が困難になる等の問題を生じるおそれがある。
炉本体内の酸素濃度は、残カーボンや残留有機物の熱処理に際して酸素消費され変動を生じるため、本形態のように、熱風（酸素含有ガス）の酸素濃度の調節及び排ガスの酸素濃度の管理によるのが好適である。ただし、このような調節及び管理を行うことにより、炉本体内の多くの領域において酸素濃度が、内熱方式及び外熱方式のいずれにおいても、通常０．１〜２０．０％、好ましくは１．０〜１７．０％、より好ましくは４．０〜１５．０％に調節される。
【００９７】
第３の熱処理炉３２を内熱方式とする場合は、熱風の温度を５５０〜７８０℃、好ましくは６００〜７５０℃、より好ましくは６５０〜７２０℃に調節しつつ、排ガスの温度が５５０〜７８０℃、好ましくは６００〜７５０℃、より好ましくは６５０〜７２０℃となるように管理すると好適である。
ここで、排ガスの温度は、排ガスの煙道に設置した熱電対にて温度を実測した値である。また、熱風の温度は、熱風発生炉４５において熱電対にて温度を実測した値である。
熱風の温度が５５０℃以上で、かつ排ガスの温度も５５０℃以上であると、被処理物１０中の残カーボンや残留有機物の熱処理が確実に行われる。他方、熱風の温度が７８０℃以下で、かつ排ガスの温度も７８０℃以下であると、残カーボンの生成を抑制することができるほか、有機物の熱処理が緩慢に行われ、被処理物１０の微粉化が抑制され、また、凝集体を形成し、あるいは硬い・柔らかい等のさまざまな性質を有する被処理物１０の熱処理度合いや粒揃えを容易に、かつ安定的に制御することができる。この点、熱風の温度が７８０℃を超え、あるいは排ガスの温度が７８０℃を超えると、被処理物１０の粒揃えが進行するよりも早くに燃焼が局部的に進むため、粒子表面と芯部との未燃率の差を少なく均一にすることが困難になる。しかも、得られた再生粒子をスラリー化したときに、固まるおそれがある。
【００９８】
炉本体内の温度は、温度勾配を有し、一様ではないため、本形態のように、熱風の温度の調節及び排ガスの温度の管理によるのが好適である。ただし、このような調節及び管理を行うことにより、炉本体内の多くの領域において温度が、上記調節・管理と同様、つまり、通常５５０〜７８０℃、好ましくは６００〜７５０℃、より好ましくは６５０〜７２０℃に調節される。なお、炉本体内の温度は、炉本体内に設置した熱電対にて実測した値である。
一方、第３の熱処理炉３２を外熱方式とする場合は、炉本体外表面の温度が５５０〜７８０℃、好ましくは６００〜７５０℃、より好ましくは６５０〜７２０℃となるように外熱ジャケット等の温度を制御すると好適である。炉本体外表面の温度が５５０℃以上であると、残カーボンや、第２の熱処理炉１４で燃焼しきれなかったスチレン‐アクリルやスチレン等の残留有機物を確実に燃焼することができる。
なお、炉本体内表面の温度は、炉本体外表面の温度と連動しており、炉本体外表面の温度と実質的に同一の温度になる。他方、炉本体内の温度や被処理物１０の温度は、上記炉本体外表面の温度制御を行うことにより、炉本体外表面や内表面の温度と実質的に同一の温度になると推定される。
【００９９】
第３の熱処理炉３２においては、被処理物１０の滞留時間を６０〜２４０分、好ましくは９０〜１５０分、より好ましくは１２０〜１５０分とすると好適である。滞留時間を６０分以上とすることにより、被処理物１０に含まれる残留有機物や残カーボンが確実に燃焼され、また、再生粒子を安定して生産することができるようになる。他方、滞留時間が２４０分を超えると、過燃焼によって難燃性カーボンが生成され、得られる再生粒子の白色度が低下し、あるいは硬質物質が増加するおそれがある。
この点、第１の熱処理炉４２において被処理物１０の発熱量が２０〜９０％減少し、アクリル系有機物及びセルロースが熱分解するように熱処理され、また、第２の熱処理炉１４において被処理物１０のスチレン系有機物が熱分解するように熱処理されていると、第３の熱処理炉３２における被処理物１０の滞留時間を短くすることができ、過燃焼、白色度の低下、硬質物質の増加等のリスクを低減することができる。
【０１００】
（硬質物質）
被処理物１０の主成分となる製紙スラッジは、製紙用に供される填料や顔料としての炭酸カルシウム、カオリン、タルク、抄紙助剤としての硫酸アルミニウム等の無機物を多く含み、示差熱熱重量分析（ＴＧ／ＤＴＡ６２００）とＸ線回折（ＲＡＤ２Ｘ）とによる燃焼物の分析から、被処理物１０を熱処理するに際しては、例えば、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）は６００〜７５０℃にて質量減少し、硬質かつ水溶性の酸化カルシウム（ＣａＯ）に変化し、クレー（Ａｌ２Ｓｉ２Ｏ５（ＯＨ）４）は５００℃前後で脱水により質量減少し、メタカオリンとなり、１０００℃前後の高温では硬質なムライト（Ａｌ２Ｓｉ２Ｏ１３）に変化することが知見された。また、タルク（Ｍｇ３Ｓｉ４Ｏ１０（ＯＨ）２）は９００℃前後で質量減少し、エンスタタイト（ＭｇＳｉＯ３）に変化することも知見された。一方、Ｘ線回折（ＲＡＤ２Ｘ）による燃焼物の分析から、燃焼物中にＣａ２Ａｌ２ＳｉＯ７（ゲーレナイト）、ＣａＡｌ２Ｓｉ２Ｏ８（アノーサイト）の存在が確認された。
【０１０１】
また、製紙用に供される填料や顔料と比べ、ゲーレナイトやアノーサイトは極めて硬質（硬質物質）であり、微量の存在で、製紙用具の摩耗・毀損や抄紙系内の汚れが生じ、塗工用顔料として使用した場合には、ドクター等の塗工設備の摩耗・毀損、ストリークの発生要因となることも知見された。
この点、従来、ゲーレナイトやアノーサイトは、９００℃を超える高温での熱処理において生成されるものと予想されていたが、本発明者等の検討において、ゲーレナイトやアノーサイトの生成は熱処理温度が５００℃前後でも生じ、熱処理温度の上昇に応じて生成量が増大することが見出された。
また、製紙スラッジ中の酸化物換算によるカルシウムの含有量が増えると、アノーサイトは減少し、ゲーレナイトは増える傾向を示すことも知見された。アノーサイトは、炭酸カルシウムの過燃焼により生じる酸化カルシウムとカオリンとの混合燃焼により生成され易く、したがって、上記各種熱処理工程においては、２５〜８００℃における示差熱熱重量分析において、重量減量割合が５％（ＴＧ）以上となるように熱処理を行い、酸化カルシウムの生成自体を可及的に抑制するのが好ましい。
【０１０２】
また、水酸化カルシウムは、酸化カルシウムよりも一段とアノーサイトを生成し易いため、上記被処理物１０の脱水率（水分率）や、各種熱処理における酸素濃度は、厳格に調節するのが好ましい。
また、本発明者等は、シリカがゲーレナイトやアノーサイトの生成を助長することを知見した。したがって、被処理物１０は、可及的にシリカ分含有量を低減しておくのが好ましく、例えば、新聞古紙や新聞抄紙系白水の使用を抑え、比較的低融点のゲーレナイトやアノーサイトの生成を抑制するのが好ましく、得られた再生粒子をシリカ被覆するのがより好ましい。
【０１０３】
（付帯工程）
第３の熱処理炉３２から排出された被処理物１０は、平均粒子径１５．０μｍ以下、好ましくは０．１〜１０．０μｍ、より好ましくは１．０〜５．０μｍとなるように粉砕等して調節すると好適である。
ここで粉砕後の平均粒子径は、粉砕後の被処理物スラリーをレーザー回折方式の粒度分布径（型番：ＳＡ−ＬＤ−２２００、島津製作所製）を用いて測定した体積平均粒子径（Ｄ５０）である。
【０１０４】
この被処理物１０の粉砕方法は特に限定されるものではなく、例えば、ジェットミルや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などを用いることができる。
この粉砕を行った被処理物１０は、好適には凝集体であり、冷却機３４において冷却した後、振動篩機等の粒子径選別機３６により選別をし、再生粒子としてサイロ３８に一時貯留し、適宜添料や顔料等の用途先に仕向ける。
【０１０５】
（その他）
以上の第１から第３の熱処理工程において、好適な熱処理炉として用いられる内熱又は外熱キルン炉は、内壁を構成する耐火物を円周状（円筒状）ではなく、六角形状や八角形状とすることもでき、これらの形状によると被処理物１０を滑らすことなく持ち上げて撹拌することができる。ただし、簡便に被処理物１０の撹拌を実現するためには、耐火物等を円筒状とし、前述したようなリフターを設けるのが好ましい。
【０１０６】
〔再生粒子〕
本形態の再生粒子の製造方法によって得られる再生粒子は、Ｘ線マイクロアナライザーによる微細粒子の元素分析において、カルシウム、シリカ及びアルミニウムの比率が酸化物換算で３０〜８２：９〜３５：９〜３５の質量割合、好ましくは４０〜８２：９〜３０：９〜３０の質量割合、より好ましくは６０〜８２：９〜２０：９〜２０の割合とされていると好適である。カルシウム、シリカ及びアルミニウムの比率が酸化物換算で３０〜８２：９〜３５：９〜３５の質量割合とされていると、比重が軽く、過度の水溶液吸収が抑制されるため、脱水性が良好である。
【０１０７】
このカルシウム、シリカ及びアルミニウムの質量割合を調節する方法としては、被処理物１０の原料構成を調節することが本筋ではあるが、第１の熱処理工程や、第２の熱処理工程、第３の熱処理工程において、出所が明確な塗工フロスや調成工程フロスをスプレー等で添加し、あるいは焼却炉スクラバー石灰を添加して、調節することもできる。例えば、カルシウムの調節には、中性抄紙系の排水スラッジや塗工紙製造工程の排水スラッジを用い、シリカの調節には、不透明度向上剤としてホワイトカーボンが多量に添加されている新聞用紙製造系の排水スラッジを用い、アルミニウムの調節には酸性抄紙系の硫酸バンドの使用がある抄紙系の排水スラッジや、クレーの使用量が多い上質紙抄造工程における排水スラッジを用いることができる。
【０１０８】
ところで、被処理物１０の原材料ともいえる古紙は、近年の中性抄紙化、ビジュアル化の進展にともなう印刷見栄えの良い塗工紙使用量の増加にともない、填料・顔料としての炭酸カルシウムの使用量増加により、製紙スラッジ中の炭酸カルシウムの含有量増加につながり、結果としてゲーレナイトやアノーサイトの生成量増加に繋がるため、再生粒子に含有されるゲーレナイトやアノーサイト、いわゆる硬質物質の含有量をできる限り減少させる必要が大きくなっている。したがって、硬質物質の含有量を減らすことができる上記再生粒子の製造方法は、極めて有用であり、この製造方法によって製造された本形態の再生粒子は、ゲーレナイト及びアノーサイトの合計含有量が１．５質量％以下、好ましくは１．０質量％以下、より好ましくは０．５質量％以下とされている。
ここで、ゲーレナイト及びアノーサイトの合計含有量は、下記の方法によって測定した値である。
【０１０９】
（測定方法）
Ｘ線回析法（理学電気製、ＲＡＤ２Ｘ）によって測定する。測定条件は、Ｃｕ‐Ｋα‐湾曲モノクロメーター：４０ＫＶ‐４０ｍＡ、発散スリット：１ｍｍ、ＳＳ：１ｍｍ、ＲＳ：０．３ｍｍ、走査速度：０．８度／分、走査範囲：２シータ＝７〜８５度、サンプリング：０．０２度とする。
【０１１０】
（凝集体状炭酸カルシウム）
製紙用途において一般に填料として使用される炭酸カルシウムは、一次粒子のみで形成されており二次粒子を形成していない。本発明においては、これら炭酸カルシウムが凝集して二次粒子を形成した凝集体状炭酸カルシウムを使用することができる。例えば一般的に填料として使用される紡錘状の一次粒子では、一次粒子の粒子径が０．０５〜０．５μｍ程度であるが、一次粒子が凝集して形成した凝集体状炭酸カルシウム（二次粒子）の粒子径は２．０〜６．０μｍ程度となる。このような凝集体状炭酸カルシウムとしては、特開平０７−１９７３９８号または特開２００８−１５６２０４号に記載のものを用いることができる。
【０１１１】
凝集体状炭酸カルシウムには、一次粒子を有機系凝集剤または無機系凝集剤で凝集させ、凝集状二次粒子を形成させたもの（例えば特開２００７−２３９１５０号広報、特開２００７−０２３４２８号広報等を参照）や、一次粒子同士を炭酸化工程にて反応させて結合させ、凝集体状二次粒子を形成させたもの（特開２００８−１５６２０４号を参照）が挙げられるが、本発明においては、一次粒子同士を炭酸化工程にて反応させて結合させて得られた凝集体状炭酸カルシウムを用いると、よりインキ吸収性に優れ、例えば坪量が３０ｇ／ｍ２以上５０ｇ／ｍ２未満と軽量な塗工紙、特に基紙坪量が２０ｇ／ｍ２以上４０ｇ／ｍ２未満と低坪量の基紙であっても充分にインキを吸収することができるため、局所的なインキの裏抜けが防止できるため好ましい。
【０１１２】
上述のとおり、好ましくは脱水後の被処理物を熱気流に同伴させ、少なくとも４工程の熱処理工程を行って得られた再生粒子を用いると、再生粒子中の硬質物質が少ないため、再生粒子そのものの高い不透明性と高いインキ吸収性を塗工紙に付与でき、かつ、インキ吸収性に劣る硬質物質が少ないため印刷インキが裏面塗工層にまで透過する、局所的な裏抜けを抑制しやすいため好ましい。このため坪量が３０ｇ／ｍ２以上５０ｇ／ｍ２未満と軽量な塗工紙であっても、坪量が５０ｇ／ｍ２以上の塗工紙と同程度にまで、インキ透過による局所的な裏抜けを防止した塗工紙が得られる。
【０１１３】
上述の再生粒子や凝集体状炭酸カルシウムを填料として使用する場合、基紙に対する含有量は特に限定されないが、基紙１００質量％に対して灰分が８〜１５質量％となるよう添加することが好ましく、さらには１０〜１３質量％がより好ましい。灰分が８質量％未満では、印刷不透明度が低下しやすく裏抜けが発生しやすいため好ましくない。灰分が１５質量％を超過すると、本発明のごとく坪量が３０ｇ／ｍ２以上５０ｇ／ｍ２未満と低い塗工紙においては、引張強度が低下しやすく印刷時に断紙する可能性がある。
尚、上記填料の含有量は、ＪＩＳＰ８２５１「紙、板紙及びパルプ−灰分試験方法−５２５℃燃焼法」に準じて測定した灰分含有量である。
【０１１４】
上述のごとく、本発明においては、好ましくは脱水後の被処理物を熱気流に同伴させ、少なくとも４工程の熱処理工程を行って得られた再生粒子を基紙中に含有させることで、印刷インキ吸収性が低い硬質物質を低減できるため、印刷インキが裏面塗工層にまでの透過することを防止しやすく、局所的な印刷インキの裏抜けを防止しやすいが、好ましくは基紙中に凝集体状炭酸カルシウムを含有させることで、特に不透明度の低下や局所的な裏抜けを防止しやすいため好ましい。加えて、後述するが、塗工顔料として粒子径３．０μｍ以上の粒子の割合を顔料全体の３％以上４０％未満とすることで、印刷インキを均一に吸収でき、かつ不透明度をより高くすることができ、例えば坪量が３０ｇ／ｍ２以上５０ｇ／ｍ２未満の塗工紙においても、充分に局所的な裏抜けを防止した塗工紙を得やすいため好ましい。
【０１１５】
（下塗り塗工）
以上のようにして製造された基紙は、基紙表面のサイズ性や平滑性、白色度を向上させる目的で、従来一般に製紙用途で用いる、水溶性高分子を主成分とするクリア塗工層や、顔料と接着剤を主成分とする顔料塗工層を下塗り塗工した基紙であっても良い。下塗り塗工層は単層でも良く、複数層であっても良い。
【０１１６】
（上塗り塗工）
本発明においては、基紙上に顔料および接着剤を主成分とする塗工層を設ける。
【０１１７】
（顔料）
本発明では、塗工層の表面の顔料粒子を電子顕微鏡で撮影して測定した粒子径において、粒子径１．５μｍ以上３．０μｍ未満の粒子の割合が顔料全体の３％以上４０％未満となるよう、比較的粒子径の大きい顔料を多く含有させる。顔料の種類は特に限定されず、上記粒子径の範囲内であれば、一般に塗工顔料として用いるものを使用することができる。
【０１１８】
粒子径が１．５μｍ以上３．０μｍ未満の粒子が、顔料粒子のうち３％以上４０％未満とするには、例えば市販されている二級クレーやＨＣクレーなどを、顔料１００質量部のうち５０〜９０質量部、好ましくは６０〜８０質量部と多く含有させることで達成できる。このようなクレーとしては、例えば、ＨＹＤＲＡＳＰＥＲＳＥ（ＨＵＢＥＲ社製、平均粒子径１．８μｍ、アスペクト比６）、ＵＷ−９０（エンゲルハード社製、平均粒子径１．６μｍ、アスペクト比５）、ＣＡＰＩＭ ＮＰ（リオカピム社製、平均粒子径２．２μｍ、アスペクト比２０）、ＫＣＳ（イメリス社製、平均粒子径２．７μｍ、アスペクト比１４）などが挙げられる。
【０１１９】
粒子径が１．５μｍ以上３．０μｍ未満の粒子が、顔料全体の３％を下回ると、基紙表面が顔料で充分被覆されないため、白色度や光沢度にムラが発生して、見栄えに劣る塗工紙となる。４０％を超過すると、塗工層中に顔料の重なり合いに起因する空隙が多くなり、印刷インキが沈み込みやすいため基紙にまで浸透するインキが多くなり印刷不透明度に劣るだけでなく、塗工層表面の平坦性が低く、充分な白紙光沢度や見栄えが得られない。
【０１２０】
粒子径１．５μｍ未満の顔料粒子が多く、粒子径１．５μｍ以上３．０μｍ未満の粒子が３％を下回ると、白色度や光沢度にムラが発生して、見栄えに劣る塗工紙となる。３．０μｍ以上の粒子が多く、粒子径１．５μｍ以上３．０μｍ未満の粒子が４０％を超過すると、塗工層中に顔料の重なりに起因する空隙が多くなりすぎて、印刷インキが沈み込みやすいため基紙にまで浸透するインキが多くなり印刷不透明度に劣るだけでなく、塗工層表面の平坦性が低く、充分な白紙光沢度や見栄えが得られない。
【０１２１】
粒子径３μｍ以上の粒子を多く含む顔料としては、一般に顔料として用いられている平板状の無機粒子を使用でき、例えばクロライトやタルクなどが挙げられる。但し特開２００５−１３３２２６号広報のごとく、平均粒子径が３〜９μｍのクロライトを顔料として含有させると、粒子径３．０μｍ以上の粒子が多くなりすぎて、印刷不透明度が低下しやすいため好ましくない。このため、粒子径３．０μｍ以上の粒子の割合は、粒子径１．５μｍ以上３．０μｍ未満の顔料よりも少なくなることが好ましく、より好ましくは６％以下、さらに好ましくは１％以下である。なお、塗工層に含まれる顔料の粒子径とは、塗工層表面の顔料粒子を電子顕微鏡で撮影し、撮影した粒子の直径を測定して得られた粒子径を指す。
【０１２２】
粒子径１．５μｍ以上３．０μｍ未満の粒子としては、従来一般に塗工顔料として使用している顔料を使用することができる。例えば炭酸カルシウム、サチンホワイト、亜硫酸カルシウム、石膏、硫酸バリウム、ホワイトカーボン、焼成カオリン、構造化カオリン、珪藻土、炭酸マグネシウム、二酸化チタン、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、ベントナイト、セリサイト等の無機顔料や、ポリスチレン樹脂微粒子、尿素ホルマリン樹脂微粒子、微小中空粒子、多孔質微粒子等の有機顔料等、または前述した再生粒子の中から、一種又は二種以上を適宜選択して配合しても良い。上記顔料の中には粒子径３．０μｍを超過するものが含まれるが、この場合は湿式粉砕機（例えばプラネタリーミル、セイシン企業製）を用いて粉砕することで、粒子径を１．５μｍ以上３．０μｍ未満に調整可能である。
【０１２３】
上述のごとく、基紙中に少なくとも４工程の熱処理工程を行って得られた再生粒子を含有し、塗工層中に顔料として、粒子径１．５μｍ以上３．０μｍ未満の粒子を顔料全体の３％以上４０％未満含有させることで、平坦性の高い塗工層が得られるため、塗工層のインキ吸収性を緩やかにでき、基紙内部への急激なインキの吸収に起因する局所的な裏抜けを防止できる。特に好ましくは、脱水後の被処理物を熱気流に同伴させてから上述の熱処理工程を行い、かつ基紙中に凝集体状炭酸カルシウムを含有させることで、インキが多少基紙に吸収されてもインキが基紙を通り抜けて塗工紙の反対側の面にまで浸透することが少なくなり、特に局所的な裏抜けを防止することかできる。この構成とすることにより、例えば坪量が３０ｇ／ｍ２以上５０ｇ／ｍ２未満、特に基紙坪量が２０ｇ／ｍ２以上４０ｇ／ｍ２未満と軽量な塗工紙であっても、十分に局所的な裏抜けを防止でき、かつ高い不透明性および印刷不透明性を有する塗工紙を得やすいため好ましい。
【０１２４】
塗工層中の再生粒子の含有量は顔料１００質量部に対して１〜１０質量部が好ましく、３〜８質量部がより好ましい。１質量部を下回ると顔料同士の隙間が少なく塗工層表面の印刷インキ吸収性が低下しやすくなり、塗工層が薄い部分において、多くのインキが吸収されてしまうため、この部分において局所的に裏抜けが発生しやすくなるため好ましくない。１０質量部を超過すると、顔料同士の隙間が多くなりすぎて、逆にインキの透過性が高くなり印刷不透明性の低下や裏抜けが発生しやすいだけでなく、パイリングの発生や白色度の低下が起こりやすいため好ましくない。
【０１２５】
上述のごとく、基紙中に少なくとも４工程の熱処理工程を行って得られた再生粒子を用い、かつ塗工層中に顔料として粒子径１．５μｍ以上３．０μｍ未満の粒子を顔料全体の３％以上４０％未満含有させることに加えて、脱水後の被処理物を熱気流に同伴させて熱処理を行い、かつ基紙中に凝集体状炭酸カルシウムを併用すること、塗工層中に顔料として不定形な形状を有する再生粒子を顔料全体の１〜１０質量部、好ましくは３〜８質量部併用することが好ましく、さらには再生粒子の粒子径が１．５μｍ以上３．０μｍ未満であると、塗工層のインキ吸収性が良好であるため、塗工層の薄い部分に集中してインキが吸収されることなく、仮に多くのインキが吸収されたとしても、印刷インキが基紙を透過して裏面塗工層にまで浸透しないため、局所的な裏抜けが発生しにくく、かつ印刷不透明性が高い塗工紙が得られやすいため好ましい。
【０１２６】
（有機顔料）
また、上記粒子径が１．５μｍ以上３．０μｍ未満の粒子以外にも、不透明性に優れた顔料である、有機顔料を含有させることが好ましい。有機顔料のなかでも、よりクッション性が高く不透明度を向上させやすい、中空の有機顔料を含有させることが好ましい。上述した１．５μｍ以上３．０μｍ未満の粒子と中空の有機顔料とを混合させることで、１．５μｍ以上３．０μｍ未満の粒子の間に有機顔料が入り込みやすく、１．５μｍ以上３．０μｍ未満の粒子の間に隙間ができ、印刷インキの吸収性を向上させやすい。
【０１２７】
有機顔料はクレーなどの無機顔料に比べて変形しやすいため、一般的には光沢度を向上させるために使用される。特に有機顔料の内部が空洞である中空有機顔料は、内部が密に詰った密実有機顔料に比べて変形しやすいため、特に光沢度を向上できる利点がある。本発明では、この有機顔料を、光沢度を向上させる目的ではなく、インキ吸収性を調整するために用いている。すなわち、粒子径１．５μｍ以上３．０μｍ未満の粒子の間にクッション性を有する粒子を含有させることで、この粒子同士の隙間を一定間隔にできるためインキ吸収性を良好にでき、印刷インキが集中して吸収されることがなくなり、局所的な印刷インキの浸透による裏抜けを防止できる。
【０１２８】
有機顔料は上述のとおり変形しやすいため、クッション性を有したまま塗工層に留めるためには、一般的に塗工後に実施される平坦化処理（カレンダー処理）を行わないことが好ましく、行ったとしても緩やかな条件に留めることが好ましい。平坦化条件は塗工層の顔料構成や接着剤の種類および含有量により異なり、一律に条件を決めることはできないが、得られた塗工紙において７５度白紙光沢度が３０％以下となるよう、軽度な平坦化処理に留めることが好ましい。光沢度が３０％以上にまで平坦化を進めると、有機顔料が潰れ、粒子径１．５μｍ以上３．０μｍ未満の顔料同士に隙間が生じにくくなり、印刷インキの浸透性にムラが発生しやすくなるため好ましくない。
【０１２９】
密実型の有機顔料を用いると、中空型と比べて潰れにくいメリットがあるものの、クッション性に劣るため１．５μｍ以上３．０μｍ未満の粒子の間に留まりにくく十分な空隙が得られにくくなり、インキ吸収性が低下するため、塗工ムラにより発生した塗工層の薄い部分において集中的にインキが吸収され、印刷インキが基紙を透過しやすくなり、局所的な裏抜けの発生を防止しにくいため好ましくない。
【０１３０】
クッション性を付与することで印刷インキの浸透性を均一に調整できるとの効果は、化学的に合成され粒子径をほぼ均一に調整できる、有機顔料のような合成顔料を用いることで得られやすい。天然の顔料を磨砕して得られた、粒子径分布がブロードな天然顔料では、粒子径１．５μｍ以上３．０μｍ未満の粒子径を有する顔料の間に入り込んだとしても、均一な空隙が得られにくく、印刷インキの浸透性を均一に調整できない。この場合、印刷インキが浸透しやすい部分と浸透しにくい部分が発生し、浸透しやすい部分において、局所的に多くのインキが浸透することで、局所的な裏抜けが発生しやすくなるため好ましくない。粒子径分布がシャープでクッション性がある、例えば中空有機顔料を混合させることで、塗工層中に粒子径が１．５μｍ以上３．０μｍ未満の粒子が多く存在しても、印刷インキを適度に浸透させることができるため、印刷インキの吸収性に局所的なムラが発生せず、局所的な印刷インキの裏抜けを防止しやすくなる。
【０１３１】
有機顔料としては、従来一般に製紙用途で使用されているものを使用することができる。例えば芳香族ビニル単量体、脂肪族共役ジエン単量体、エチレン性不飽和カルボン酸単量体等を共重合させた、粒子径０．１μｍ〜５．０μｍ程度のものが挙げられる。
【０１３２】
有機顔料の粒子径としては、特に限定されるものではなく一般に塗工顔料として使用できるものであれば制限はないが、好ましくは粒子径が０．９μｍ以上１．５μｍ未満、より好ましくは１．０μｍ以上１．４μｍ未満のものを用いることが好ましい。粒子径が０．９μｍを下回ると顔料間に適度な空隙が得られないため、塗工層表面における印刷インキ浸透性が全体的に低下し、一部の印刷インキが浸透しやすい部分にインキが集中して浸透する場合があり、局所的な裏抜けが発生しやすい。加えて、粒子径が小さいため白紙光沢度および印刷光沢度が低下しやすくなるため好ましくない。有機顔料の粒子径が１．５μｍを超過すると隙間が大きくなりすぎて、印刷インキを基紙に吸収させやすくなり、かえって局所的な印刷インキの浸透性を抑制しにくく、また印刷不透明度も低下しやすくなるため好ましくない。
【０１３３】
有機顔料の含有量は、顔料１００質量部に対して１〜１０質量部が好ましく、２〜８質量部がより好ましい。１質量部下回ると裏抜けが発生しやすいだけでなく、印刷不透明度および印刷光沢度が低下しやすいため好ましくない。１０質量部を超過すると、塗料濃度が低下しやすく、塗工ムラが発生して着肉ムラが起こりやすいため好ましくない。
【０１３４】
上述のごとく、少なくとも４工程の熱処理工程を行って得られた再生粒子を含有させ、塗工層中に顔料として粒子径１．５μｍ以上３．０μｍ未満の粒子を顔料全体の３％以上４０％未満含有させることに加えて、好ましくは脱水後の被処理物を熱気流に同伴させ、かつ顔料として有機顔料を用いること、好ましくは粒子径が０．９μｍ以上１．５μｍ未満、より好ましくは１．０μｍ以上１．４μｍ未満の有機顔料を、顔料１００質量部に対して１〜１０質量部、好ましくは２〜８質量部用いることで、粒子径１．５μｍ以上３．０μｍ未満の粒子の間に粒子径が均一な顔料を存在させることができ、塗工紙全体に適度なインキ吸収性を付与できる。このため、インキの吸収が塗工層の薄い部分に集中せずに済み、インキが基紙を透過して裏面塗工層にまで浸透することで発生する、局所的な裏抜けを防止しやすいため好ましい。加えて、基紙中に凝集体状炭酸カルシウムを含有させると、塗工層に適度なインキ吸収性を持たせたとしても、基紙に高い吸液性を付与できるため、得られる塗工紙は充分に印刷インキの裏抜けを防止できるため好ましい。
【０１３５】
特に基紙中に、脱水後の被処理物を熱気流に同伴させ、少なくとも４工程の熱処理工程を行って得られた再生粒子と凝集体状炭酸カルシウムとを含有させ、かつ塗工層中に顔料として粒子径１．５μｍ以上３．０μｍ未満の粒子を顔料全体の３％以上４０％未満含有させることに加えて、塗工層中に顔料として粒子径が１．０μｍ以上５．０μｍ未満、好ましくは２．０μｍ以上３．０μｍ未満、特に好ましくは１．５μｍ以上３．０μｍ未満であり、不定形な形状を有する再生粒子を、顔料１００質量部に対して１〜１０質量部、好ましくは３〜８質量部用い、かつ有機顔料として、粒子径が０．９μｍ以上１．５μｍ未満、好ましくは１．０μｍ以上１．４μｍ未満のものを、顔料１００質量部に対して１〜１０質量部、好ましくは２〜８質量部用いることで、粒子径１．５μｍ以上３．０μｍ未満の粒子の間に、不定形な形状を有する再生粒子および、粒子径が０．９μｍ以上１．５μｍ未満の有機顔料が入り込み、これにより、塗工層のインキ吸収性をさらに向上できるため、塗工層の薄い部分において印刷インキが集中的に吸収されることを防止しやすくなり、集中的に吸収した部分において印刷インキが基紙を透過して裏面塗工層にまで達することが少なくなり、印刷インキの局所的な裏抜けが発生しにくくなり、また高い印刷不透明度を有する塗工紙が得られやすいため好ましい。
【０１３６】
顔料としては上述した、粒子径が１．５μｍ以上３．０μｍ未満の粒子や再生粒子、有機顔料以外にも、一般に製紙用途で用いる塗工顔料を併用することができる。例えば軽質炭酸カルシウム、タルク、二酸化チタン、クレー、焼成クレー、合成ゼオライト、シリカ等の無機填料や、ポリスチレンラテックス、尿素ホルマリン樹脂等を用いることができる。これら顔料は１種類、または２種類以上を組み合わせて用いても良い。
【０１３７】
（接着剤）
接着剤としては従来一般に製紙用途で用いるものを使用することができる。すなわち、酸化澱粉、ヒドロキシエチルエーテル化澱粉、酵素変性澱粉、生澱粉などの澱粉またはその誘導体；カゼイン、大豆蛋白等の蛋白質類；スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス、メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体ラテックス、スチレン−メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体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若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；ポリビニルアルコール、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；酸化澱粉、陽性化澱粉、エステル化澱粉、デキストリン等の澱粉類；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の、通常製紙用途に用いられる接着剤が挙げられ、これらの中から一種又は二種以上を適宜選択して併用することができる。
【０１３８】
（塗工量）
上述の顔料および接着剤を主成分とした塗料を基紙上に塗布し、顔料塗工層を設ける。
塗工量（固形分量）は、両面合計で、好ましくは８．０〜１４．０ｇ／ｍ２、より好ましくは１０．０〜１３．０ｇ／ｍ２である。塗工量が８．０ｇ／ｍ２未満では、塗工ムラにより発生する、塗工層が薄い部分において印刷インキが吸収されやすくなり、印刷インキが基紙を透過して裏面塗工層に達しやすく、局所的な裏抜けが発生しやすいだけでなく、印刷不透明度や印刷光沢が低下しやすく着肉ムラも発生しやすいため好ましくない。１４．０ｇ／ｍ２を超えると、基紙の坪量が少なくなるため引張強さが低下して印刷時に断紙しやすくなるだけでなく、紙にコシがなくなるため印刷作業性（印刷後の印刷物を結束してまとめる際に不揃いとなる）が悪化しやすいため好ましくない。
【０１３９】
上述のごとく、本発明においては、基紙中に、好ましくは脱水後の被処理物を熱気流に同伴させ、少なくとも４工程の熱処理工程を行って得られた再生粒子を含有させ、好ましくは凝集体状炭酸カルシウムをさらに含有させ、これら再生粒子や凝集体状炭酸カルシウム等を、基紙に対する灰分で８〜１５質量％含有させること、および、塗工層中の顔料として粒子径が１．５μｍ以上３．０μｍ未満の粒子が顔料全体の３％以上４０％未満であること、顔料として粒子径が０．９μｍ以上１．５μｍ未満の中空有機顔料を、顔料のうち１〜１０質量％、好ましくは２〜８質量部用いることにより塗工層表面のインキ吸収性を均一に向上できるため、塗工量が両面合計で、８．０〜１４．０ｇ／ｍ２と低く、塗工ムラに起因する塗工層が薄い部分が発生したとしても、印刷インキが集中して基紙内部にまで浸透する、局所的な裏抜けが発生しにくいだけでなく、インキが浸透しやすいことで発生する印刷不透明度低下についても、高不透明度を有する再生粒子を含有させることによる印刷不透明度向上効果で補えるため、印刷不透明度に優れる塗工紙が得られやすいため好ましい。
【実施例】
【０１４０】
次に、本発明の塗工紙を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
【０１４１】
まず原料パルプとして、ＮＢＫＰを２０質量％、ＢＴＭＰを表６に記載の割合（質量比）およびＬＢＫＰを混合して１００質量％とし、このパルプ１００質量％（絶乾量）に対して、各々固形分で、表６に記載の種類と量の填料および内添サイズ剤（品番：ＡＫ−７２０Ｈ、ハリマ化成（株）製）０．０２質量％、カチオン化澱粉（品番：アミロファックスＴ−２６００、アベベジャパン（株）製）１．０質量％、及び歩留向上剤（品番：ＮＰ４４２、日産エカケミカルス（株）製）０．０２質量％を添加してパルプスラリーを得た。尚、ＮＢＫＰのフリーネスは５００ｍｌ、ＬＢＫＰのフリーネスは４００ｍｌ、ＢＴＭＰのフリーネスは１６０ｍｌに調整した。
【０１４２】
次に、ギャップフォーマからなるワイヤーパート、オープンドローのないストレートスルー型のプレスパート、シングルデッキドライヤーからなるプレドライヤーパートを経て基紙を製造した。基紙の灰分は表６に記載のとおりであった。なお、灰分はＪＩＳＰ８２５１：２００３「紙，板紙及びパルプ−灰分試験方法−５２５℃燃焼法」に記載の方法に準じて測定した。
【０１４３】
表６に填料として記載した無機粒子は次を用いた。
・凝集炭カル
凝集体状炭酸カルシウム、品番：ＴＰ−ＮＰＦ、奥多摩工業社製。
・紡錘炭カル
紡錘型軽質炭酸カルシウム、品番：ＴＰ−１２１―６Ｓ、奥多摩工業社製。
・再生粒子
表６に記載した「再生粒子」は、次の製造方法で得られた再生粒子を使用した。
【０１４４】
［再生粒子の製造］
製紙スラッジ一般、脱墨フロス又は排水汚泥からなる被処理物を、脱水、熱処理及び湿式粉砕して再生粒子を製造した。各工程における処理条件は、表１〜４に示した。なお、装置形式の「気流乾燥」とは、試料（脱水後の被処理物）を熱気流に同伴させて乾燥することができる装置を用いた場合を意味し、具体的には気流乾燥装置（型番：クダケラ、新日本海重工業社製）を使用した。また、炉形式の「回転乾燥」及び「キルン」とは、本体が横置きで中心軸周りに回転する横型回転キルン炉（ロータリーキルン炉）を用いた場合を意味する。さらに、湿式粉砕工程においては、セラミックボールミルを用いた。
【０１４５】
【表１】
【０１４６】
【表２】
【０１４７】
【表３】
【０１４８】
【表４】
【０１４９】
以上のようにして得られた再生粒子について、その品質を調べ、結果を表５に示した。
【０１５０】
【表５】
【０１５１】
ここで、本実施例における測定手段、各評価方法は、次の通りである。
【０１５２】
（水分率）
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重量変動を認めなくなった時点を乾燥後重量とし、下記式により水分率を算出した。
水分率（％）＝（乾燥前重量−乾燥後重量）÷乾燥前重量×１００
【０１５３】
（平均粒子径）
目穴の異なる篩で篩い分けを行い、各篩い分けを行った被処理物の質量を測定し、この測定値の合計値が全体の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 Ｚ ８８０１‐２：２０００に基づき、金属製の板ふるいを用いて測定した値である。
【０１５４】
（粒子径５０ｍｍ以上の割合）
試料全体の重量を１００とした場合に、目穴５０ｍｍの篩を通過しなかった試料の重量割合である。この測定に際しては、ＪＩＳ Ｚ ８８０１‐２：２０００に基づき、金属製の板ふるいを用いた。
【０１５５】
（酸素濃度）
自動酸素濃度測定装置（型番：ＥＮＤＡ‐５２５０、堀場製作所製）にて各測定域からサンプリングした試料の酸素濃度の測定値である。
【０１５６】
（温度）
各領域（炉本体の外表面、熱風（バーナー）、排ガス（煙道）、炉本体内等）の温度を、熱電対にて実測した値である。
【０１５７】
（滞留時間）
色で識別できる金属片を炉本体内に投入し、当該金属片が被処理物の排出口から排出されるまでの時間を実測した値である。
【０１５８】
（発熱量減少率）
熱量計（燃研式デジタル熱量計、吉田製作所製）を用いて、熱処理前の試料と熱処理後の試料との発熱量を測定し、減少割合から算出した値である。
【０１５９】
（未燃率）
電気マッフル炉をあらかじめ６００℃に昇温後、ルツボに試料を入れ、約２時間で完全燃焼させ、燃焼前後の質量変化から算出した値である。
【０１６０】
（硬質物質）
得られた各再生粒子に含まれるゲーレナイト及びアノーサイトの合計質量を、Ｘ線回析法（理学電気製：ＲＡＤ２Ｘ）によって測定した値である。測定条件は、Ｃｕ‐Ｋα‐湾曲モノクロメーター：４０ＫＶ‐４０ｍＡ、発散スリット：１ｍｍ、ＳＳ：１ｍｍ、ＲＳ：０．３ｍｍ、走査速度：０．８度／分、走査範囲：２シータ＝７〜８５度、サンプリング：０．０２度とした。
【０１６１】
（（ワイヤー）摩耗度）
得られた各再生粒子について、プラスチックワイヤー摩耗度計（日本フィルコン製、３時間）を用い、スラリー濃度２重量％で測定した値である。
【０１６２】
（分散性）
粉砕後の再生粒子スラリー（６０％濃度）について、Ｂ型粘度計を用いてローター回転数６ｒｐｍでの粘度を測定した値である。なお、粘度（ｍＰａ・ｓ）が低いほど分散性が良好であると判定した。
【０１６３】
（安定性）
得られた各再生粒子の白色度及び平均粒子径について変動割合を測定し、変動が少ない順にランクを付け、上位８位までを◎、９〜１７位を〇、１８〜３０位を△、それ以下を×とした。
【０１６４】
表６で填料として用いた再生粒子は、表１〜５に記載した製造例のものである。
【０１６５】
【表６】
【０１６６】
基紙の両面に、澱粉（酸化澱粉、ＳＫ−２０、日本コーンスターチ社製）を、両面合計で、０．４ｇ／ｍ２となるようフィルム転写型ロールコーターで下塗り塗工した。この下塗り塗工後、アフタードライヤーパートで乾燥し、プレカレンダーパートで、ニップ圧２０ｋＮ／ｍで平坦化処理を行った。
【０１６７】
表６に記載の種類および粒子径を有する顔料を、表６に記載の割合と炭酸カルシウムとを混合して１００質量部とし、顔料１００質量部に対して接着剤（スチレン−ブタジエンラテックス、品番：ＸＹ４、日本Ａ＆Ｌ社製）７質量部、澱粉（品番：コートマスターＫ９６Ｆ、三晶社製）５質量部を混合した上塗り塗工液を、両面合計で、表６に記載の塗工量（固形分量）となるようフィルム転写型ロールコーターを用いて塗工した。乾燥後にソフトカレンダーを用い、ニップ圧３０ｋＮ／ｍ、ロール温度８０℃で２ニップの平坦化処理を行い、塗工紙を得た。実施例２９のみ、プレカレンダー処理を行わなかった。なお、顔料および接着剤の詳細は次の通りである。
【０１６８】
（顔料）
・炭酸カルシウム
重質炭酸カルシウム、品番：ハイドロカーブ９０、備北粉化工業（株）製、平均粒子径１．３μｍ。
・デラミクレー
品番：カピムＣＣ、イメリス社製、平均粒子径３．２μｍ。
・ＨＣクレー
品番：ＨＹＤＲＡＳＰＥＲＳＥ、ＨＵＢＥＲ社製、平均粒子径１．８μｍ。
・微粒クレー
品番：アマゾンプラス、カダム社製、平均粒子径０．３μｍ。
・ＰＰ
有機顔料、品番：ＡＥ８５２、ＪＳＲ社製、粒子径１．１μｍ。
・再生粒子
表１〜表５記載の製造例１−１を用いた。平均粒子径が２．５μｍとなるよう湿式粉砕して用いた。
【０１６９】
なお、ここでいう顔料の平均粒子径は、レーザー粒度分布測定装置（レーザー解析式粒度分布測定装置「ＳＡＬＤ−２２００型」島津製作所社製）にて粒度分布を測定し、全粒子の体積に対する累積体積が５０％になるときの粒子径（ｄ５０）として求めた。表６〜表８に記載の実施例１４〜１７は、有機顔料の粒子径を表６に記載のとおり変更した以外は、実施例１と同じ有機顔料を用いた。
【０１７０】
表７に記載した、離解パルプの繊維長分布における最大値の範囲は、次のとおり求めた。塗工紙をＪＩＳ Ｐ ８２２０：１９９８「パルプ−離解方法」で離解して得られたパルプ繊維について、ＦｉｂｅｒＬａｂ．（Ｋａｊａａｎｉ社）を用いて測定した中心線繊維長を繊維長とし、このパルプ繊維について、重さ加重の繊維長分布を求め、繊維長０．０５ｍｍごとに集計した。最も繊維が多い範囲を最大値の範囲とした。
【０１７１】
表７に記載した、粒子径０．９μｍ以上１．５μｍ未満のＰＰの割合、粒子径１．５μｍ以上３．０μｍ未満の粒子の割合、粒子径３．０μｍ以上の粒子の割合は、次のとおり測定した。塗工紙をＡ４サイズに切り出し、用紙短辺を上辺として、上辺から下にＡｃｍ、左辺からＡｃｍの地点で、縦横５ｍｍ角のサンプルを切り出した。ここでＡは１〜２０の整数であり、合計２０サンプルを採取した。切り出したサンプルの表面を、走査電子顕微鏡（型番：Ｓ−２１５０、（株）日立製作所製）を用いて倍率１２０００倍で写真撮影した。写真の上辺から下にＢｃｍ、左辺からＢｃｍの地点に最も近く、かつ粒子全体が判る程度に撮影されている顔料粒子について、粒子径を測定した。ここでＢは１〜５の整数であり、１サンプルから５個の顔料粒子の粒子径を求め、合計１００点の顔料粒子について粒子径を求めた。この１００点の粒子のうち、粒子径が１．５μｍ以上３．０μｍ未満の範囲にある粒子数の割合を算出した。再生粒子、炭酸カルシウム、カオリンクレー等、複数種類の顔料を併用した場合には、どの粒子がいずれの顔料であるかを、粒子形状で判断することができる。再生粒子は脱墨フロス由来のカルシウム、ケイ素及びアルミニウムからなる、凝集塊状の粒子であり、炭酸カルシウムは不定形の略球状粒子であり、クレーは多角形状を主に有し、有機顔料は球状である。上記形状は、倍率１２０００倍で充分判別可能である。また、電子顕微鏡を用いて測定した粒子径は、顔料単体をスラリー化してからレーザー法を用いて粒度分布測定器で測定した粒子径よりも多少、小さい値となっている。
【０１７２】
得られた塗工紙について、各物性を以下の方法にて調べた。結果は表８に示す。
（ａ）坪量
ＪＩＳ Ｐ ８１２４：１９９８「紙及び板紙−坪量測定方法」に記載の方法に準拠して測定した。
【０１７３】
（ｂ）引張強度
ＪＩＳ Ｐ ８１１３：２００６「紙及び板紙−引張特性の試験方法−第２部：定速伸張法」に記載の方法に準拠して、塗工紙の流れ方向（縦方向）について測定した。引張強度が２．６ｋＮ／ｍ以上であれば引張強度に優れ、２．４ｋＮ／ｍ以上であれば引張強度が良く実使用可能であり、２．４ｋＮ／ｍを下回ると引張強度が弱く、実使用不可能となる。
【０１７４】
（ｃ）白色度
ＪＩＳ Ｐ ８１４８：２００１「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」に記載の方法に準拠して測定した。白色度が７９％以上であれば白色度が高いため見栄えに優れ、７７％以上であれば白色度が高いため見栄えが良く、７７％未満であれば白色度に劣り見栄えが悪くなり実使用不可能となる。
【０１７５】
（ｄ）不透明度
ＪＩＳ Ｐ ８１４９：２０００「紙及び板紙−不透明度試験方法（紙の裏当て）−拡散照明法」に記載の方法に準拠して測定した。なお、８０％以上であれば不透明性に特に優れ、７９％以上であれば不透明性が良く使用可能であり、７９％未満であれば不透明性に劣るため見栄えが悪い塗工紙となり、実使用不可能となる。
【０１７６】
（ｅ）パイリング
オフセット輪転印刷機（型番：ＬＲ−４３５／５４６ＳＩＩ、小森コーポレーション社製）を使用し、カラーインキ（品番：ＷＥＢ ＡＣＴＵＳ ＭＡＪＯＲ、東京インキ社製）にて、印刷速度１０００ｒｐｍでカラー４色オフセット印刷を１万７千メートル行った。得られた印刷物について、次のとおりパイリングの発生状況を評価した。
◎：パイリングがほとんどなく、表面強度に優れる。
○：パイリングが若干発生したが、表面強度が良く実使用可能。
×：パイリングが多く発生し、表面強度が弱く実使用不可能。
【０１７７】
（ｆ）着肉ムラ
上記パイリング評価で用いた印刷物の印刷面について、目視及びルーペ（１０倍）にて着肉ムラの程度を観察し、以下の評価基準に基づいて評価した。
◎：着肉ムラがほとんどなく、図柄の美粧性に優れる。
○：着肉ムラが若干発生したが、図柄の美粧性が良い。
△：着肉ムラが多少発生したが、図柄に美粧性があると言え、実使用可能。
×：着肉ムラが多く発生し、図柄の見栄えが悪く実使用不可能。
【０１７８】
（ｇ）局所的な裏抜け
上記パイリング評価で用いた印刷物について、目視にて局所的な裏抜けの程度を観察し、以下の評価基準に基づいて評価した。
◎：局所的な裏抜けが発生していない。
○：局所的な裏抜けが若干発生したものの、実使用可能。
△：局所的な裏抜けが発生したものの、市販品よりは少なく、実使用可能な最低レベル。
×：局所的な裏抜けが、市販品と同程度に発生し、実使用不可能。
【０１７９】
（ｈ）印刷不透明度
次の条件で塗工紙に印刷を行って印刷試験体を作製した。
・印刷機：ＲＩ‐３型、（株）明製作所製
・インキ：ＷｅｂＲｅｘＮｏｕｖｅｒＨＩＭＡＲＫプロセス（藍）、大日精化社製
・インキ量：上段ロールに０．３ｍｌ、下段ロールに０．２ｍｌ
・試験方法：上段、下段ロールでそれぞれインキを各３分間練り（２分間練った後、ロールを反転させてさらに１分間練る）、回転速度３０ｒｐｍで２色同時印刷を行った。
前記印刷試験体について、ＪＩＳ Ｐ ８１４９：２０００「紙及び板紙−不透明度試験方法（紙の裏当て）−拡散照明法」に記載の方法に準拠して測定した。
印刷不透明度が７７％以上であれば印刷不透明度が高く美粧性に優れ、印刷不透明度が７５％以上であれば印刷不透明度が高く美粧性が良く実使用可能であり、印刷不透明度が７５％未満であれば印刷不透明度が低く美粧性に劣る。
【０１８０】
（ｉ）印刷光沢度およびΔＧ
前記印刷不透明度にて調製した印刷試験体および調整前の試験体について、ＪＩＳ Ｐ ８１４２：２００５「紙及び板紙−７５度鏡面光沢度の測定方法」の方法に準じて光沢度を測定した。印刷前後の光沢度差（印刷光沢度−白紙光沢度）を測定し、ΔＧとした。印刷光沢度のΔＥが１２％以上であれば白紙光沢度と印刷光沢度の差が大きく見栄えに優れ、ΔＥが１０％以上であれば白紙光沢度と印刷光沢度の差が大きく見栄えが良く、ΔＥが１０％未満であれば白紙光沢度と印刷光沢度の差が小さく見栄えに劣る。
【０１８１】
【表７】
【０１８２】
【表８】
【０１８３】
実施例の塗工紙はいずれも、少なくとも４工程の熱処理工程を行って得られた再生粒子を含有し、熱処理が、前記脱水後の被処理物を乾燥する乾燥工程と、この乾燥工程で乾燥された被処理物を熱処理する第１の熱処理工程と、この第１の熱処理工程で熱処理された被処理物を前記第１の熱処理温度を超える温度で熱処理する第２の熱処理工程と、この第２の熱処理工程で熱処理された被処理物を前記第２の熱処理温度を超える温度で熱処理する第３の熱処理工程と、を含む少なくとも４工程であり、塗工層の表面の顔料粒子を、電子顕微鏡で撮影して測定した粒子径において、粒子径１．５μｍ以上３．０μｍ未満の顔料粒子が、全体の３％以上で４０％未満であるため、坪量が３０ｇ／ｍ２以上５０ｇ／ｍ２未満でありながら、印刷インキの局所的な裏抜けが発生せず、引張強度、白色度、不透明度が高く、パイリング、着肉ムラが少なく、印刷不透明度および印刷光沢度、印刷光沢度差が大きい塗工紙である。
【０１８４】
これに対して、比較例の塗工紙は、少なくとも４工程の熱処理工程を行って得られた再生粒子を含有していないか、熱処理が、前記脱水後の被処理物を乾燥する乾燥工程と、この乾燥工程で乾燥された被処理物を熱処理する第１の熱処理工程と、この第１の熱処理工程で熱処理された被処理物を前記第１の熱処理温度を超える温度で熱処理する第２の熱処理工程と、この第２の熱処理工程で熱処理された被処理物を前記第２の熱処理温度を超える温度で熱処理する第３の熱処理工程と、を含む少なくとも４工程でないか、塗工層の表面の顔料粒子を、電子顕微鏡で撮影して測定した粒子径において、粒子径１．５μｍ以上３．０μｍ未満の顔料粒子が、全体の３％以上で４０％未満でないため、印刷インキの局所的な裏抜けが発生し、引張強度、白色度、不透明度、パイリング、着肉ムラ、印刷不透明度、印刷光沢度、印刷光沢度差のいずれかまたは複数の項目に劣る塗工紙である。
【０１８５】
なお、表６〜表８に記載の市販品１は、坪量が５０ｇ／ｍ２以上の一般に使用されている塗工紙である。
【産業上の利用可能性】
【０１８６】
本発明によれば、坪量が３０ｇ／ｍ２以上５０ｇ／ｍ２未満と軽量でありながら、印刷を行った後も局所的に印刷インキが裏抜けすることなく、印刷見栄えに優れた塗工紙を提供することができる。さらには、不透明度、白色度および印刷光沢度（特に白紙光沢からの上昇幅）に優れた塗工紙を提供することができる。
【符号の説明】
【０１８７】
１０…原料、１２…貯槽、１４…第２の熱処理炉、１５，４４…外熱ジャケット、２２…再燃焼室、２４…予冷器、２６…熱交換器、２８…誘引ファン、３０…煙突、３２…第３の燃焼炉、３４…冷却機、３６…粒子径選別機、３８…サイロ、４２…第１の熱処理炉、４３，４５，４６，４７…熱風発生炉、６０…乾燥装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基紙および基紙上に顔料と接着剤を主成分とする塗工層を設けた、坪量が３０ｇ／ｍ２以上５０ｇ／ｍ２未満の塗工紙であり、
前記基紙中に、製紙スラッジを主原料とする被処理物を、脱水及び熱処理して得られた再生粒子を含有し、
前記熱処理は、前記脱水後の被処理物を乾燥する乾燥工程と、この乾燥工程で乾燥された被処理物を熱処理する第１の熱処理工程と、この第１の熱処理工程で熱処理された被処理物を前記第１の熱処理温度を超える温度で熱処理する第２の熱処理工程と、この第２の熱処理工程で熱処理された被処理物を前記第２の熱処理温度を超える温度で熱処理する第３の熱処理工程と、を含む少なくとも４工程に分けて行っており、
前記塗工層の表面の顔料粒子を、電子顕微鏡で撮影して測定した粒子径において、粒子径１．５μｍ以上３．０μｍ未満の顔料粒子が、全体の３％以上４０％未満であることを特徴とする、塗工紙。
【請求項２】
前記顔料としてさらに、前記塗工層の表面の顔料粒子を、電子顕微鏡で撮影して測定した粒子径において、粒子径０．９μｍ以上１．５μｍ未満の有機顔料を含有し、
前記粒子径１．５μｍ以上３．０μｍ未満の粒子に対する、前記有機顔料の割合が１〜４であることを特徴とする、請求項１に記載の塗工紙。
【請求項３】
前記基紙の灰分が８〜１５質量％であり、前記塗工層が両面あたり８ｇ／ｍ２以上１４ｇ／ｍ２未満であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の塗工紙。
【請求項１】
基紙および基紙上に顔料と接着剤を主成分とする塗工層を設けた、坪量が３０ｇ／ｍ２以上５０ｇ／ｍ２未満の塗工紙であり、
前記基紙中に、製紙スラッジを主原料とする被処理物を、脱水及び熱処理して得られた再生粒子を含有し、
前記熱処理は、前記脱水後の被処理物を乾燥する乾燥工程と、この乾燥工程で乾燥された被処理物を熱処理する第１の熱処理工程と、この第１の熱処理工程で熱処理された被処理物を前記第１の熱処理温度を超える温度で熱処理する第２の熱処理工程と、この第２の熱処理工程で熱処理された被処理物を前記第２の熱処理温度を超える温度で熱処理する第３の熱処理工程と、を含む少なくとも４工程に分けて行っており、
前記塗工層の表面の顔料粒子を、電子顕微鏡で撮影して測定した粒子径において、粒子径１．５μｍ以上３．０μｍ未満の顔料粒子が、全体の３％以上４０％未満であることを特徴とする、塗工紙。
【請求項２】
前記顔料としてさらに、前記塗工層の表面の顔料粒子を、電子顕微鏡で撮影して測定した粒子径において、粒子径０．９μｍ以上１．５μｍ未満の有機顔料を含有し、
前記粒子径１．５μｍ以上３．０μｍ未満の粒子に対する、前記有機顔料の割合が１〜４であることを特徴とする、請求項１に記載の塗工紙。
【請求項３】
前記基紙の灰分が８〜１５質量％であり、前記塗工層が両面あたり８ｇ／ｍ２以上１４ｇ／ｍ２未満であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の塗工紙。
【図１】
【公開番号】特開２０１１−１５７６５９（Ｐ２０１１−１５７６５９Ａ）
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０８８４（Ｐ２０１０−２０８８４）
【出願日】平成２２年２月２日（２０１０．２．２）
【出願人】（３９００２９１４８）大王製紙株式会社 (2,041)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月２日（２０１０．２．２）
【出願人】（３９００２９１４８）大王製紙株式会社 (2,041)
【Ｆターム（参考）】
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