新聞用紙
【課題】塗工層を有しながらも白色ムラが少なく、不透明度が高いうえ、紙粉によるブランケット汚れ、剣先詰まり及び見当ズレがなく、印刷適性にも優れた新聞用紙を提供すること。
【解決手段】原紙の少なくとも片面に、顔料と接着剤とを主成分とし、染料で着色された塗工剤で塗工層が形成されており、顔料として、古紙パルプを製造する古紙処理工程の脱墨工程で排出される脱墨フロスを主原料とし、脱水工程、乾燥工程、燃焼工程及び粉砕工程を経て、燃焼工程において凝集体とした再生粒子凝集体が少なくとも配合され、ＪＩＳ Ｐ ８１４８に準拠して測定した原紙の白色度が５２〜６０％で、ＪＩＳ Ｐ ８１５０に規定されたＣＩＥＬａｂ色空間によって算出した用紙表面のＬ*、ａ*、ｂ*が、Ｌ*＝７５．０〜８０．０、ａ*＝−３．５０〜０．５０、ｂ*＝３．５０〜７．５０である新聞用紙。
【解決手段】原紙の少なくとも片面に、顔料と接着剤とを主成分とし、染料で着色された塗工剤で塗工層が形成されており、顔料として、古紙パルプを製造する古紙処理工程の脱墨工程で排出される脱墨フロスを主原料とし、脱水工程、乾燥工程、燃焼工程及び粉砕工程を経て、燃焼工程において凝集体とした再生粒子凝集体が少なくとも配合され、ＪＩＳ Ｐ ８１４８に準拠して測定した原紙の白色度が５２〜６０％で、ＪＩＳ Ｐ ８１５０に規定されたＣＩＥＬａｂ色空間によって算出した用紙表面のＬ*、ａ*、ｂ*が、Ｌ*＝７５．０〜８０．０、ａ*＝−３．５０〜０．５０、ｂ*＝３．５０〜７．５０である新聞用紙。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新聞用紙に関する。さらに詳しくは、軽量であるとともに、塗工層を有しながらも白色ムラが少なく、不透明度が高いうえ、紙粉によるブランケット汚れ、剣先詰まり及び見当ズレがなく、印刷適性にも優れ、例えば高速オフセットカラー印刷等のオフセット印刷に好適に使用し得る新聞用紙に関する。
【背景技術】
【０００２】
新聞用紙としては、通常機械パルプや古紙パルプを主体とする原紙が使用されているが、最近では用紙の軽量化（低坪量化）も求められており、このような新聞用紙の軽量化に伴い、その用紙に対する印刷後の不透明性が併せて要求されるようになってきている。
【０００３】
そこで、例えば特許文献１では、有機物及び白色無機粒子の混合物を炭化処理した炭化物にさらに白化処理を施した、所定の比表面積及び白色度を有する再生顔料と接着剤とを主成分とする塗工層を、原紙の表面に設け、用紙の印刷不透明度の向上を図った印刷用塗工紙が提案されている。
【０００４】
しかしながら、前記印刷用塗工紙では、確かに印刷不透明度の向上を図ることが可能なものの、新聞用紙のように低い白色度の色調を有する用紙の場合、前記のごとき塗工層では、その表面の色調に白色ムラが生じて見栄えが悪いだけでなく、例えば特にサテライト型のオフセットカラー印刷機に適用した際には、オフセット印刷時の多頻度の湿し水によって、塗工層中にこの湿し水が過度に含浸し、紙質強度が低下するといった問題が生じる。
【０００５】
また、白色ムラの小さい新聞用紙を得るため、原紙の色調が隠蔽されるように、最表面に設ける塗工層の厚みを大きくする（塗工量を増加させる）方法も考えられるが、塗工層の厚みの増大は、相対的に新聞用紙の原紙の坪量の低下に繋がり、紙力の低下や高速輪転印刷における強度不足による断紙を招くとともに、吸収乾燥型の新聞用オフセットインクによる印刷を行った場合、インクが塗工層面に滞留し、印刷汚れや裏移りの問題が生じてしまう。
【特許文献１】特開２００３−１１９６９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前記背景技術に鑑みてなされたものであり、塗工層を有しながらも白色ムラが少なく、不透明度が高いうえ、紙粉によるブランケット汚れ、剣先詰まり及び見当ズレがなく、印刷適性にも優れた新聞用紙を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、
原紙の少なくとも片面に、顔料と接着剤とを主成分とし、染料で着色された塗工剤により塗工層が形成された新聞用紙であって、
前記顔料として、古紙パルプを製造する古紙処理工程の脱墨工程で排出される脱墨フロスを主原料とし、脱水工程、乾燥工程、燃焼工程及び粉砕工程を経て、前記燃焼工程において凝集体とした再生粒子凝集体が少なくとも配合され、
ＪＩＳ Ｐ ８１４８に準拠して測定した原紙の白色度が５２〜６０％であり、
ＪＩＳ Ｐ ８１５０に規定されたＣＩＥＬａｂ色空間によって算出した用紙表面のＬ*、ａ*、ｂ*が
Ｌ*＝７５．０〜８０．０、
ａ*＝−３．５０〜０．５０、
ｂ*＝３．５０〜７．５０
であることを特徴とする、新聞用紙
に関する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、軽量であるとともに、塗工層を有しながらも白色ムラが少なく、不透明度が高いうえ、紙粉によるブランケット汚れ、剣先詰まり及び見当ズレがなく、印刷適性にも優れ、例えば高速オフセットカラー印刷等のオフセット印刷に好適に使用し得る新聞用紙が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（実施の形態）
本発明の新聞用紙は、原紙の少なくとも片面に、顔料と接着剤とを主成分とし、染料で着色された塗工剤で塗工層が形成され、顔料として特定の再生粒子凝集体が少なくとも配合されており、原紙の白色度が所定範囲内に調整され、かつ、ＪＩＳ Ｐ ８１５０に規定されたＣＩＥＬａｂ色空間によって算出した用紙表面のＬ*、ａ*、ｂ*が
Ｌ*＝７５．０〜８０．０、
ａ*＝−３．５０〜０．５０、
ｂ*＝３．５０〜７．５０
といった所定範囲内の値であることを特徴とする。
【００１０】
ここで、本発明において、ＪＩＳ Ｐ ８１５０「紙及び板紙−色（Ｃ／２°）の測定方法−拡散照明法」に規定されたＣＩＥＬａｂ色空間によって算出した用紙表面のＬ*、ａ*、ｂ*とは、ＣＩＥ １９７６ Ｌ*、ａ*、ｂ*色空間において規定されるものである。このＣＩＥ １９７６ Ｌ*、ａ*、ｂ*色空間とは、
Ｌ*＝１１６（Ｙ／Ｙｎ）1/3−１６
ａ*＝５００［（Ｘ／Ｘｎ）1/3−（Ｙ／Ｙｎ）1/3］
ｂ*＝２００［（Ｙ／Ｙｎ）1/3−（Ｚ／Ｚｎ）1/3］
で定める量Ｌ*ａ*ｂ*を直交座標系にもつ色空間である。ただし、Ｘ／Ｘｎ、Ｙ／Ｙｎ、Ｚ／Ｚｎは、０．００８８５６より大であり、Ｘ、Ｙ、Ｚは物体の三刺激値、Ｘｎ、Ｙｎ、Ｚｎは物体色を照明する光源の三刺激値で、Ｙｎ＝１００に基準化されている。
【００１１】
まず本発明に用いられる原紙について説明する。かかる原紙を構成するパルプの種類には特に限定がなく、通常の新聞用紙に用いられるパルプを適宜使用することができる。
【００１２】
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）、砕木パルプ（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）等の機械パルプ；広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）、針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）、広葉樹未晒クラフトパルプ（ＬＵＫＰ）、針葉樹未晒クラフトパルプ（ＮＵＫＰ）、広葉樹半晒クラフトパルプ（ＬＳＢＫＰ）、針葉樹半晒クラフトパルプ（ＮＳＢＫＰ）、広葉樹亜硫酸パルプ、針葉樹亜硫酸パルプ等の化学パルプ；茶古紙、クラフト封筒古紙、雑誌古紙、新聞古紙、チラシ古紙、オフィス古紙、上白古紙、ケント古紙、模造古紙、更紙古紙等から製造される離解古紙パルプ、離解・脱墨古紙パルプ、離解・脱墨・漂白古紙パルプ等の古紙パルプや、これらを漂白したパルプ等があげられ、これらの中から１種又は２種以上を適宜選択し、その割合を調整して用いることができる。
【００１３】
なお、前記古紙パルプのなかでも、新聞古紙パルプは、確立されたルートで回収された新聞用紙を再利用するものであり、原紙を構成する原料パルプとして好適に用いることができるが、該新聞古紙パルプは、一般に、再三に渡る回収・再利用により劣化や短繊維化が進んでおり、新聞用紙の強度や不透明度の低下を招く恐れがある。しかしながら、本発明の新聞用紙は、原紙の両面に特定の塗工層が設けられているので、新聞古紙パルプを適宜使用した場合であっても、不透明度の向上と紙力維持とを同時に実現することができる。
【００１４】
本発明に用いる原紙は、例えば前記のごときパルプで構成されるが、かかるパルプのほかにも、例えば通常の新聞用紙に用いられる抄紙用薬剤を配合することができる。
【００１５】
前記抄紙用薬剤としては、例えばカオリン、炭酸カルシウム、タルク、二酸化チタン、ホワイトカーボン、尿素ホルムアルデヒド樹脂等の填料；水溶性重合体、ロジンエマルジョン等の内添サイズ剤；澱粉類、植物ガム、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリルアミド等の紙力増強剤；歩留まり向上剤；濾水性向上剤等があげられ、これらの中から１種又は２種以上を適宜選択し、その配合量を調整して用いることができる。
【００１６】
本発明に用いる原紙の製造方法には特に限定がなく、例えば前記パルプに抄紙用剤を添加した後、ｐＨ値等の条件を適宜調整し、長網抄紙機やギャップフォーマー抄紙機等の抄紙機を用いて通常の工程にて抄紙する方法を採用することができる。
【００１７】
原紙の白色度は、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て５２％以上、好ましくは５３％以上、かつ６０％以下、好ましくは５８％以下である。本発明においては、このように原紙が、一般的な新聞用紙で必要とされる程度の白色度を有し、かつ、該原紙の白色度と、原紙の表面に形成された塗工層表面、すなわち新聞用紙表面の白色度とが平準化されたものである。
【００１８】
原紙の坪量に特に限定はないが、目的とする新聞用紙のＪＩＳ Ｐ ８１２４「紙及び板紙−坪量測定方法」に準拠して測定した坪量が３５〜５０ｇ／ｍ2であることを考慮して、原紙の坪量は、通常３０〜４７ｇ／ｍ2程度となるように調整することが好ましい。
【００１９】
次に、原紙の両面に形成される塗工層について説明する。該塗工層は、顔料と接着剤とを主成分とし、染料にて着色された塗工剤にて形成されるものであり、顔料として、特定の再生粒子凝集体が少なくとも配合される。
【００２０】
新聞用紙は、通常、その流通・搬送時の作業性の点から、積み上げ時に荷崩れしないようにスベリ性を低下させる（抗スベリ性を付与する）必要があると共に、該抗スベリ性に反して、その印刷・折加工時には適度なスベリ性を必要とする。例えば従来の、ホワイトカーボンを内添した用紙や、ホワイトカーボンを含む塗工層を表面に設けた用紙は、ホワイトカーボン自体が滑り止め剤として使用されていることからも明らかなように、スベリ性を低下させ過ぎるため、輪転機での折加工時に、いわゆる剣先詰まりという折不良を起こし易い。
【００２１】
ところが、本発明に用いる再生粒子凝集体は、例えば後述するように、好適にはその粒子構成成分にカルシウム、ケイ素及びアルミニウムの３成分を含有した凝集体であり、塗工剤として含有される染料、得られる新聞用紙に適度なスベリ性を付与し、流通・搬送時に要求される抗スベリ性と印刷・折加工時に要求されるスベリ性といった相反する効果を適切に発現することができる。このように、塗工剤の主成分である顔料として、このような再生粒子凝集体が少なくとも配合されることが、本発明の大きな特徴の１つである。
【００２２】
前記再生粒子凝集体は、古紙パルプを製造する古紙処理工程の脱墨工程で排出される脱墨フロスを主原料とし、脱水工程、乾燥工程、燃焼工程及び粉砕工程を経て、前記燃焼工程において凝集体としたものである。
【００２３】
このような再生粒子凝集体は、脱墨フロスを燃焼して得られる循環使用が可能なものであるので、廃棄物としての埋め立て等の処分が不要であり、環境負荷の低減と、省資源化に大きく貢献するものである。また、主原料が古紙処理工程の脱墨工程で生じる脱墨フロスであるので、安価であり、新たな天然無機鉱物の使用量を抑えることができ、製造コストが充分に削減されるという利点がある。さらにこのような再生粒子凝集体を用いることで、抄紙時の灰分歩留りが高く、例えば一般的な炭酸カルシウムとは異なり、ワイヤー摩耗等の抄紙設備の摩耗劣化を来たすことがなく、さらに樹脂成分が微細な状態下で再生粒子凝集体に吸着することで、樹脂分の凝集によるピッチトラブルを防ぎ、抄紙設備汚れを殆ど起こさず、低コストかつ高い操業性で新聞用紙を製造することができる。
【００２４】
なお、前記再生粒子凝集体を製造する際には、後述するように、脱墨フロスの造粒工程、各工程間に設けられる分級工程等を経てもよい。また再生粒子凝集体の製造設備には、各種センサーを設け、被処理物や設備の状態、処理速度のコントロール等を行うことが望ましい。以下の具体的説明で示す移送流路、給送流路、配送流路、循環流路、返送流路等の各種流路は、例えば管、ダクト等で構成することができる。
【００２５】
前記再生粒子凝集体の主原料は、例えば古紙から脱墨古紙パルプを製造する脱墨工程のフローテーション工程で発生する脱墨フロスである。特に古紙のリサイクル工程で排出される脱墨フロスが、製紙原料由来の材料からなり、鉄分やその他重金属等の不純物の混入が少ないので、好適である。そして、古紙再生工程では、あらかじめ古紙自体の選別を行うので、脱墨フロスは、その無機物の組成が経時的に安定したものであり、得られる再生粒子凝集体の組成も安定したものとなる。これら脱墨フロスには、無機物として例えば炭酸カルシウム、カオリン、タルク、二酸化チタン、シリカ、アルミナ等が含有される。なお、再生粒子凝集体の全原料における脱墨フロスの割合は、固形分として５０質量％以上、さらには６０質量％以上とすることが好ましい。
【００２６】
通常脱墨フロスは、例えばスクリーン等の脱水手段によって水分率が９０〜９７質量％程度となるように脱水し、さらにスクリュープレス等の脱水手段にて、水分率が５０質量％以下、さらには２５〜４５質量％、特に３０〜４０質量％となるまで脱水することが好ましい。水分率が５０質量％を超えると、次の乾燥工程での乾燥エネルギーコストが大きくなったり、乾燥後の粒度にバラツキが生じる原因となり、結果として均一な燃焼が困難になる恐れがあるほか、第１燃焼炉における処理温度の低下を招き、加熱時のエネルギーロスが多大になるとともに、原料の燃焼ムラが生じ易くなり、均一な燃焼を進め難くなる恐れがある。さらに、排ガス中の水分が多くなり、ダイオキシン対策における再燃焼処理効率の低下と、排ガス処理設備の負荷が大きくなる場合がある。逆に水分率が２５質量％未満となるまで脱水すると、脱水設備が大型化するとともに、脱水エネルギーコストが大きくなる恐れがある。
【００２７】
得られた脱水脱墨フロス（脱水物）は、あらかじめ乾燥される。乾燥手段としては、熱風乾燥等の公知の手段が使用可能であるが、脱墨フロスを乾燥させながらほぐすことが可能であり、さらに比重分級も可能な熱風乾燥手段を最も好適に使用することができる。
【００２８】
好適に使用することが可能な熱風乾燥手段を具体的に例示すると、脱水物を、インペラ等のほぐし設備にて、４０００μｍ以下、さらには３００〜３０００μｍ、特に５００〜２０００μｍの体積平均粒子径となるようにほぐしながら、インペラ設備下方に設けた熱風吹出し手段にて熱風を吹き込み、熱風乾燥を行う。ほぐされ、乾燥された脱墨フロスのうち、比重の軽い脱墨フロスを、熱風乾燥手段の上部に設けた取出し口から排出させることで、乾燥と分級とを行うことができる。なお、乾燥脱墨フロスの分級には、好適な手段として、サイクロンによる分級手段を採用することもできる。
【００２９】
また乾燥・文級された脱墨フロス（乾燥物）の粒揃えは、粒子径の体積分布において５０００μｍ以下の粒子が７０質量％以上、さらには７２質量％以上、特に８０質量％以上となるように調整することが特に好ましい。このように、乾燥物を、粒子径が５０００μｍ以下の粒子が７０質量％以上となるように製造すると、得られる再生粒子凝集体の品質がより均一になり、実用化の可能性をさらに高めることができる。
【００３０】
前記熱風乾燥手段を採用する際の熱風の温度は、乾燥工程に供する脱水物の水分率や、目的とする乾燥物の水分率を考慮して適宜調整することが好ましいが、例えば１００〜２００℃程度とすることが好ましい。
【００３１】
かくして乾燥工程を経た乾燥物の水分率は、２〜２０質量％程度、さらには５〜１５質量％程度に調整されていることが好ましい。乾燥物の水分率が２質量％よりも低いと、次の燃焼工程で過焼する恐れがあり、逆に２０質量％よりも高いと、乾燥不足により、燃焼を確実に行うことが困難となる恐れがある。
【００３２】
次に、乾燥・分級された脱墨フロスは、燃焼工程に送られる。燃焼は、例えばロータリーキルン、流動床炉、浮遊炉、ストーカ炉等、通常用いられている焼却炉を用いて行うことができ、中でも、熱風炉や電気炉による間接加熱による方法が、燃焼温度コントロール、燃焼度合いの微調整が容易であるという点から特に好適である。例えばロータリーキルンを用いた燃焼においては、直接加熱による燃焼や間接加熱による燃焼を、単独で、又は組み合わせて行うことができる。例えば、第１燃焼炉による一次燃焼を直接加熱キルン炉、特に内熱キルン炉で、第２燃焼炉による二次燃焼を間接加熱キルン炉、特に燃焼温度の調整が容易に可能な外熱キルン炉で、各々行う方法を採用することができる。
【００３３】
燃焼工程は、一段階燃焼とすることもできるが、少なくとも二段階燃焼とすることが好ましく、連続する設備により少なくとも二段階燃焼とすることがより好ましい。燃焼工程が少なくとも二段階であると、有機物の燃焼による燃焼において燃焼ムラが生じにくく、満遍なく燃焼を進めることが可能になる。特に燃焼工程における物理的手段を相違させることで、偏った燃焼を避け、燃焼速度の向上を図ることが可能である。
【００３４】
燃焼温度は、脱墨フロス中のカーボンブラック等のインク顔料や、繊維、ポリマー等の有機系化合物を燃焼し、その粒子中に、カルシウム、ケイ素及びアルミニウムの３成分が含有されるように、かかる燃焼工程において凝集された再生粒子凝集体が形成されるのに充分かつ安定した温度であればよく、特に限定されるものではない。
【００３５】
脱墨フロス中にシリカが含まれる場合には、シリカがカルシウム及びアルミニウムと反応し、硬度の高い珪酸アルミニウムカルシウム等が生成する恐れがある。このような硬度の高い物質の生成を防止するために、例えば、５００℃以下の温度で燃焼することが検討されるが、このような条件では、有機化合物を完全燃焼させることが難しく、顔料として有用なレベルの白色度を有する再生粒子凝集体を得ることが困難となる恐れがある。
【００３６】
一方、燃焼温度が１０００℃を超えると、脱墨フロス中に含まれる炭酸カルシウム、カオリン、タルク、二酸化チタン、シリカ、アルミナ等の無機物の分解及び焼結が進み、高硬度化するため、得られた再生粒子凝集体を所望の粒子径にまで粉砕するのに多大のエネルギーや時間を要する恐れがある。
【００３７】
このように、燃焼温度は、製造される再生粒子凝集体の白色度、硬度に大きな影響力を有するので、燃焼条件としては、一次燃焼が５００〜６５０℃で、二次燃焼が５５０〜７５０℃で行われることが好ましく、一次燃焼が５３０〜６３０℃で、二次燃焼が６００〜７３０℃で行われることがより好ましい。一次燃焼温度が５００℃未満である場合には、未燃物の残量が多く、無機粒子の凝集体形成が不充分であり、例えば得られる再生粒子凝集体の白色度が充分に向上しない恐れがある。逆に一次燃焼温度が６５０℃を超える場合には、脱墨フロスに含まれる炭酸カルシウムの多くが熱分解し、再資源としての使用が難しい、酸化カルシウム、珪酸カルシウム等の高ｐＨ化要因物質が多く生じる恐れがあり、また得られる再生粒子凝集体に熱溶融が生じ、極めて硬くワイヤー摩耗性が低下する恐れがある。一方、二次燃焼温度が５５０℃未満である場合には、有機物の燃焼が不充分になったり、燃焼ムラが生じ、得られる再生粒子凝集体の白色度が向上しない恐れがある。逆に二次燃焼温度が７５０℃を超える場合には、燃焼されて凝集した再生粒子凝集体の表面が高温に晒され、溶融が生じて極めて硬い溶融物を形成する恐れや、無機粒子の表面の高温化による燃焼のため、酸素が無機粒子芯部にまで行き届き難く、燃焼ムラや未燃焼部位の発生が懸念されることがある。また、二次燃焼温度を一次燃焼温度よりも５０〜１２０℃高くすることで、再生粒子凝集体の表面の過焼を防止しながら、未燃物を燃焼させることができる。
【００３８】
なお、勿論、二次燃焼温度を一次燃焼温度と同温度とすることもできる。二次燃焼温度を一次燃焼温度と同温度とする場合は、例えば５３０〜７３０℃とすると、緩慢に燃焼が進行し、未燃物を減少させることができ、充分な白色度を有する再生粒子凝集体を得ることができる。なお、本発明において、一次燃焼温度と二次燃焼温度との温度差は、燃焼炉内上端部の温度を基準とする。
【００３９】
燃焼工程は、この工程内に空気を送風する手段及びこの工程内から空気を排気する手段の少なくともいずれか一方によって、燃焼工程内酸素濃度が０．０５％以上に、さらには０．１％以上に調節されることが好ましく、また２０％以下に調節されることが好ましい。特に、この燃焼工程内酸素濃度は、第１燃焼炉内上端部で０．２〜２０％に、さらに好ましくは１〜１５％に、特に好ましくは５〜１２％に調節されることが望ましく、第２燃焼炉のバーナー近傍で５〜２０％に、さらに好ましくは１０〜２０％に、特に好ましくは１５〜１８％に調節されることが望ましい。第１燃焼炉内上端部での酸素濃度が０．２％未満であると、燃焼が進まず、ムラのある燃焼が進むだけでなく、燃焼に膨大な時間とエネルギーコストとが必要になる恐れがある。他方、第２燃焼炉のバーナー近傍での酸素濃度が２０％を超えると、過焼しやすく、過焼ムラにより再生粒子凝集体が黄変化するととともに、再生粒子凝集体の溶融が多発して分解や酸化が進み、顔料としての活用が困難になる場合がある。また、本発明においては、燃焼工程に供給される、乾燥・分級された脱墨フロス（乾燥物）の水分率が、好ましくは２〜２０質量％程度、より好ましくは５〜１５質量％程度に調整されているため、燃焼工程内酸素濃度を０．０５〜２０％とすると、極めて効率よく燃焼を進行させることができ、燃焼を９０分間以内で行うことが可能になり、極めて高い生産性を得ることができる。例えば、乾燥物の水分率を１０質量％とすることで、燃焼を約６０分間で行うことができる。
【００４０】
なお、燃焼工程内の酸素は、燃焼させるためのバーナー等によって消費され、燃焼工程内酸素濃度が低下するが、空気等の酸素含有ガスを送風し、あるいは排気することで、酸素濃度を維持、調節することが可能であり、さらに酸素含有ガスを送風し、あるいは排気することで、燃焼工程内の温度を細かく調節することが可能になり、再生粒子凝集体をムラなく万遍に燃焼することができる。
【００４１】
燃焼工程における滞留時間には特に限定がなく、前記燃焼温度や燃焼工程内酸素濃度等の条件に応じて、充分に燃焼が行われるように調整すればよいが、例えば第１燃焼炉内での滞留時間が３０〜９０分間、さらには４０〜８０分間、特に５０〜７０分間となるように、また第２燃焼炉内での滞留時間が１０〜６０分間、さらには１５〜４５分間、特に２０〜４０分間となるように調整することが好ましい。
【００４２】
第１燃焼炉での燃焼は、未燃率が５〜３０質量％、さらには８〜２５質量％、特に１０〜２０質量％となるように行うことが好ましい。一次燃焼後の未燃率が５質量％未満では、燃焼における粒子表面の過焼が生じ、表面が硬くなるとともに、内部の酸素不足が生じ、再生粒子凝集体の白色度が低下する恐れがある。他方、一次燃焼後の未燃率が３０質量％を超えると、後の燃焼燃焼後においても未燃分が残ったり、未燃分の自燃による過燃焼により粒子が硬化したり、未燃分が残るのを防止するために粒子表面が過焼するまで燃焼燃焼してしまい、再生粒子凝集体表面が硬くなる恐れがある。
【００４３】
なお、本発明において採用し得る、燃焼工程での好ましい条件等は先述のとおりであるが、さらにより好適な燃焼条件等について以下に説明する。
【００４４】
例えば、製紙用スラッジを燃焼する場合、（１）特開２００３−１１９６９５号公報には、乾燥物を炉内の酸素濃度が０．１体積％以下となる実質的に酸素が存在しない貧酸素状態で、具体的には間接加熱炉（外熱燃焼炉）によって乾燥及び炭化処理し、次に炭化物に含まれる有機物由来の炭素を酸化させて脱炭素する方法、具体的には間接加熱炉によって白化処理する方法が提案されている。また、該公報には、後者の白化処理において内熱ロータリーキルン炉を使用することも開示されている。
【００４５】
他方、（２）特開２００２−２７５７８５号公報には、炭化後に再燃焼のためにロータリーキルン炉を使用することも開示されている。
【００４６】
さらに、（３）特許第３８０８８５２号公報には、原料スラッジとして脱墨スラッジを用い、これを乾燥させる乾燥工程と、乾燥させた脱墨スラッジをサイクロン型燃焼炉の炉上部から炉内に供給し、旋回下降させつつ燃焼させ、未燃分を含む一次燃焼物を得る一次燃焼工程と、該サイクロン型燃焼炉に連通し、その下端からの未燃分を含む一次燃焼物を受けて、機械的な攪拌により酸素との接触を促進させながら、一次燃焼工程の燃焼熱を利用して所定の白色度となるまで燃焼させる二次燃焼工程とを含む、脱墨スラッジからの白色顔料又は白色填料の製造方法が提案されている。
【００４７】
また、（４）特開２００４−１７６２０８号公報には、塗工紙製造工程の排水処理汚泥から填料を製造する際に、成形汚泥を１つのロータリーキルン炉内で乾燥、炭化、燃焼させる方法が提案されている。
【００４８】
前記（１）、（２）及び（４）に記載の方法は、古紙パルプを製造する古紙処理設備の脱墨工程においてパルプ繊維から分離された脱墨フロスを主原料とするものではなく、製紙スラッジを主原料とするものであり、得られる再生粒子は、本発明に用いられる再生粒子凝集体とは異なるものと考えられる。
【００４９】
一方、（３）に記載の方法によれば、本発明に用いられる再生粒子凝集体と略同様の再生粒子を得ることができるが、該方法では、サイクロン式流動燃焼炉を使用し、乾燥物を燃焼し、次いで二次燃焼を行っている。
【００５０】
燃焼工程においてサイクロン式流動燃焼炉を使用する場合、それ自体の形式に由来するものと考えられるが、サイクロン式では、一般に数十〜数百ミクロンの原料と空気とを旋回流として供給口から供給し、空気の旋回作用により空気と効果的に混合さて原料を燃焼する。したがって、原料に含有される微粒子が排ガスとともに系外に排出されて製品歩留りが低下したり、主原料である脱墨フロスの燃焼時間（加熱時間）が短時間であるため未燃分が生じやすく、最終的に得られる燃焼物の品質、特に形状が一定でなく、燃焼物の白色度にもバラツキが生じる場合がある。
【００５１】
そこで、第１燃焼炉と、該第１燃焼炉にて燃焼された脱墨フロスを再度燃焼する、後の第２燃焼炉とを有する、少なくとも２段階の燃焼工程に供し、前記第１燃焼炉において、例えば３００℃以上、５００℃未満という比較的低温で燃焼処理を行うことで、過剰燃焼が起こらず、より品質の安定した再生粒子凝集体を製造することができる。
【００５２】
具体的には、脱水後の原料の乾燥及び燃焼が一連で行われ、内熱による第１燃焼炉における燃焼時間（滞留時間）が３０分を超えて９０分以下、より好適には４０〜８０分、最適には５０〜７０分であることが望ましい。また、本体が横置きで中心軸周りに回転する内熱（直接加熱）キルン炉により、前記脱水後の原料の乾燥及び燃焼（一次燃焼）を行い、次に、第１燃焼炉から得られる燃焼物を外熱による第２燃焼炉にて再度燃焼（二次燃焼）し、その燃焼時間（滞留時間）が６０分以上、より好適には６０〜２４０分、特に好適には９０〜１５０分、最適には１２０〜１５０分であることが望ましい。さらに、本体が横置きで中心軸周りに回転する外熱（間接加熱）キルン炉、特に燃焼温度を容易に調整可能な外熱電気炉により、二次燃焼することがより好ましい。
【００５３】
また、後に図面と共に説明する再生粒子凝集体の製造方法では、前記第１燃焼炉として内熱キルン炉を、第２燃焼炉として外熱キルン炉を例示しているが、これらのキルン炉としは公知の燃焼炉を使用することができる。また、キルン炉に限定されることなく、流動床炉、ストーカー炉、サイクロン炉、半乾留・負圧燃焼式炉等の公知の燃焼炉を用いることができる。なお本発明においては、先の一次燃焼を内熱による第１燃焼炉で行い、後の二次燃焼を外熱による第２燃焼炉で行う、少なくとも２段階の燃焼炉であれば、公知のいずれの燃焼炉も好適に使用することができる。さらに、この外熱による第２燃焼炉としては、重油等を熱源にした間接加熱方式の燃焼炉等を用いた公知の燃焼方法を採用することもできる。
【００５４】
第１燃焼炉として好適に用いられる内熱キルン炉では、乾燥及び燃焼を１つの炉で行うことができ、供給口から排出口に至るまで、緩やかに安定的に乾燥及び燃焼が進行し、かつ燃焼物の微粉化が抑制される。また、第２燃焼炉として好適に用いられる外熱キルン炉で燃焼を行うと、その端部から所定の滞留時間をもって一次燃焼後の燃焼物を二次燃焼した後、他端部の排出口から排出することができ、さらに外熱により燃焼物に均一な熱が加わるので、均一に燃焼が行われ、燃焼にバラツキが生じない。さらに、キルン炉内壁の回転による摩擦によって燃焼物が緩やかに攪拌されるので、微粉化が起こり難い。その結果、最終的な燃焼物の品質及び形状がより安定したものとなる。
【００５５】
例えば前記したように、第１燃焼炉において、原料中の微細繊維や塗工紙に多用される有機高分子化合物であるラテックス、印刷により付与されたインク成分等を効率よく燃焼させるために、水分率を４０％未満に脱水乾燥させ、高温で燃焼させる方法を採用することができるが、第１燃焼炉において、例えば３００℃以上、５００℃未満という比較的低温で加温操作することにより、原料に含有される有機物が燃焼ガス化し、この燃焼ガスを燃焼（酸化）させることで、得られる再生粒子凝集体の品質安定性や白色度がさらに向上する。
【００５６】
このように、燃焼工程における乾燥及び燃焼を、好適には内熱キルン炉及び外熱キルン炉にて、少なくとも２段階の燃焼炉にて行うことで、より均一で安定性に優れた再生粒子凝集体を得ることができる。
【００５７】
好適な燃焼炉として用いられる内熱キルン炉又は外熱キルン炉は、内部耐火物を円周状でなく、六角形や八角形とすることで燃焼物を滑らせることなく持ち上げて攪拌することができるが、現実には、キルン炉として円筒形であり、燃焼物攪拌用のリフターを設けることが、原料の均一な燃焼と、品質の均一化を図ることができる点で最適である。これは、第１燃焼炉において、低温でじっくりと原料全体を燃焼することを意図することとも関係すると考えられる。
【００５８】
さらに、より好適な再生粒子凝集体を得るための燃焼炉について以下に説明する。
【００５９】
従来から慣用的に用いられてきた燃焼炉は、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種に大別することができる。
【００６０】
（ストーカー炉（固定床））
脱墨フロスの燃焼度合いの調整が困難であり、燃焼物が不均一になり易いうえ、灰分の多い脱墨フロスの燃焼では、火格子間のクリアランスから落塵を生じてしまう。火格子を通して燃焼物の下に空気を吹上げて燃焼させるため、炭酸カルシウム等が飛灰となり、排ガスとともに排ガス設備へ送られ、歩留が低下し易い。
【００６１】
（流動床炉）
炉内の流動媒体に珪砂のような粒子状の流動媒体を使用するため、珪砂が再生粒子凝集体へ混入し、品質の低下を招いてしまう。また均一な攪拌が困難である他、硅砂を流動層混合して燃焼させた後、硅砂と燃焼物とを分離し、硅砂は燃焼炉へ戻して燃焼物のみを取出すが、燃焼物も硅砂と同程度の粒径が生じるため、分離することができない。さらに、硅砂と浮遊した状態で燃焼させているため、燃焼度合いの調整が困難であり、品質のばらつきが生じる。燃焼炉のストーカー（階段状）を、所定幅で燃焼物が通過しながら燃焼が進むため、灰の攪拌が不充分となり、幅方向で燃焼にバラツキが生じる。また、硬度の高い珪砂との摩擦、衝突により、燃焼物が微粉化され飛灰となって系外へ排出され、歩留りが低下してしまう。
【００６２】
（サイクロン炉）
炉内を一瞬で通過するため、燃焼物中の固定炭素が充分に燃焼されず、再生粒子凝集体の白色度の低下に繋がる。さらに、風送により細かい粒子は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送られるため、歩留が低下してしまう。
【００６３】
これらのことから、本発明においては、燃焼炉としてキルン炉を用いることが最も好適である。さらに前記のごとく、先の第１燃焼炉を内熱キルン炉とし、後の第２燃焼炉を外熱キルン炉とすることが、以下の点から好適である。
【００６４】
外熱キルン炉は、キルン炉の外側に加熱設備を設けた構成であるため、キルン炉の構造が比較的複雑であるとともに、燃焼物を間接的に乾燥、燃焼させるため、多量の熱源が必要となる。したがって、脱水後の水分率が高い原料を乾燥、燃焼させる一次燃焼工程で、外熱キルン炉を第１燃焼炉として使用した場合には、乾燥・燃焼効率が低くなり、生産性が低下し、温度の制御が困難になるとともに多大なエネルギーコストを必要とし、費用対効果が低下してしまう恐れがある。
【００６５】
また、内熱キルン炉を第２燃焼炉として使用した場合には、残カーボンを燃焼するにおいて、炉内温度の調整に多量の希釈空気が必要であり、また多量の空気を投入しなければ燃焼熱を内熱キルン炉内に均一に伝えることが困難である。さらに炉内温度の変動を抑えることが困難であるため、燃焼物の過燃焼や燃焼ムラが生じ易い。しかも、通常加熱に使用される重油バーナーからの重油燃焼残カーボンやイオウ酸化物等による汚染が発生し、製品段階で白色度の低下やバラツキが生じ、得られる燃焼物の品質の均一化が困難となる恐れもある。
【００６６】
これらのことから、本発明においては、燃焼工程にて、先の第１燃焼炉を内熱キルン炉とし、後の第２燃焼炉を外熱キルン炉として用いることが最適である。
【００６７】
次に、本発明に用いられる再生粒子凝集体のより好適な製造方法の一例を、図面を参照しながらさらに詳細に説明する。
【００６８】
［概要］
再生粒子凝集体の製造設備フローは、脱水工程、乾燥工程、燃焼工程及び粉砕工程を有するが、さらに、脱墨フロスの凝集工程又は造粒工程や、各工程間に分級工程等を設けてもよい。
【００６９】
図１は、再生粒子凝集体の製造設備フローの一部構成例（乾燥工程、燃焼工程及び燃焼工程を含む設備例）を示す概略図である。本設備には、各種センサーが備わっており、被燃焼物や設備の状態、処理速度のコントロール等を行っている。
【００７０】
図示しない、古紙パルプを製造する脱墨工程においてパルプ繊維から分離された脱墨フロスは、種々の操作を経て、同じく図示しない公知の脱水設備により脱水される。脱水後の原料は、４０質量％以上、好ましくは９０質量％未満、より好ましくは４５〜７０質量％、特に好ましくは５０質量％を超えて６０質量％以下の高含水状態とすることが望ましい。
【００７１】
かかる脱水後の原料１０は、望ましくは、粉砕機（又は解砕機）により４０μｍ以下の粒子径に粉砕しておく。かかる原料１０が、貯槽１２から切り出され、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、第１燃焼炉１４の一方側から装入機１５により装入される。第１燃焼炉１４の一方側には、排ガスチャンバー１６が、他方側には排出チャンバー１８が設けられている。排出チャンバー１８を貫通して、熱風が第１燃焼炉１４の他方側から吹き込まれ、前記一方側から装入され、第１燃焼炉１４の回転に伴って前記他方側に順次移送される原料１０の乾燥及び燃焼が行われる。
【００７２】
ここで、第１燃焼炉１４内に吹き込む熱風は、酸素濃度が０．２〜２０％となるように調製することが望ましい。炉内温度は、３００℃以上、５００℃未満、好ましくは４００℃以上、５００℃未満、特に４００〜４５０℃であることが望ましい。熱風は、バーナー２０Ａを備える熱風発生炉２０から吹き込まれる。
【００７３】
排ガスチャンバー１６からは、乾燥・燃焼に供した排ガスが再燃焼室２２に送り込まれる。排ガス中に含まれる燃焼物の微粉末は、排ガスチャンバー１６の下部から排出され、再利用される。排ガスは、再燃焼室２２でバーナーにより再燃焼が行われ、予冷器２４により予冷された後、熱交換器２６を通し、誘引ファン２８により煙突３０から排出される。ここで、熱交換器２６は外気を昇温した後に、熱風発生炉２０に送られ、第１燃焼炉１４から吹き込まれる熱風の用に供せられ、排ガスチャンバー１６からの排ガスの熱を回収する。排ガスの処理は、排ガス中に含まれる有害物質の除去に有効である。
【００７４】
第１燃焼炉１４において乾燥及び燃焼処理を経た燃焼物は、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、第２燃焼炉３２に装入される。この装入される燃焼物の粒径としては、４０μｍ以下が好適である。第２燃焼炉３２での熱源としては、第２燃焼炉３２内の温度コントロールが容易で長手方向の温度制御が容易な電気による調整が好適である。したがって、電気ヒーターにより間接的に第１燃焼炉１４から得られる燃焼物を再び燃焼させる外熱式の第２燃焼炉３２であることが望ましい。
【００７５】
第２燃焼炉３２においては、酸素濃度を調整する空気あるいは酸素の供給機構（図示せず）にて、酸素濃度が５〜２０％、好ましくは１０〜２０％、特に１０〜１５％となるように燃焼することが望ましい。燃焼温度は、５５０〜７８０℃、好ましくは６００〜７５０℃であることが望ましい。また、第２燃焼炉内での滞留時間は、６０分以上、好適には６０〜２４０分、特に９０〜１５０分であることが望ましく、残カーボンを完全に燃焼させるには１２０〜１５０分が最適である。
【００７６】
燃焼が終了した再生粒子は、冷却機３４により冷却された後、振動篩機などの粒径選別機３６により選別され、湿式粉砕機等を用いた粉砕工程で目的の粒子径に調整された燃焼物が燃焼品サイロ３８に一時貯留され、顔料の用途先に仕向けられる。
【００７７】
なお、前記工程では脱墨フロスのみを原料として用いた場合を例示したが、脱墨フロスを主原料に、抄紙工程における製紙スラッジ等の他製紙スラッジを適宜混入させたものを原料とした燃焼物であってもよい。
【００７８】
以上、再生粒子凝集体の製造方法の概要を説明したが、その詳細及び応用例等を以下に説明する。
【００７９】
［原料］
古紙パルプ製造工程では、安定した品質の古紙パルプを連続的に生産する目的から、使用する古紙の選定、選別を行い、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その比率、量は、基本的に一定になる。しかも、再生粒子凝集体の製造方法において未燃物の変動要因となるビニールフィルム等のプラスチック類が古紙中に含まれていた場合においても、これらの異物は脱墨フロスを得る脱墨工程に至る前段階で除去することができる。したがって、脱墨フロスは、工場排水工程や製紙原料調成工程等、他の工程で発生する製紙スラッジと比べ、極めて安定した品質の再生粒子を製造するための原料となる。
【００８０】
なお本明細書において、脱墨フロスとは、古紙パルプを製造する古紙処理工程において、主に、古紙に付着したインクを取り除く脱墨工程で、パルプ繊維から分離されるものをいう。
【００８１】
［脱水工程］
脱墨フロスのさらなる脱水には、公知の脱水手段を適宜使用することができる。本実施の形態における一例では、例えばスクリーンによって、脱墨フロスから水を分離して脱水する。スクリーンにおいて、水分率を９０〜９７％に脱水した脱墨フロスは、例えばスクリュープレスに送り、さらに所定の水分率まで脱水することが好適である。
【００８２】
脱水後の原料の水分率が７０％を超えると、第１燃焼炉における乾燥・燃焼処理温度の低下を招き、加熱のためのエネルギーロスが多大になるとともに、原料の燃焼ムラが生じやすくなり、均一な燃焼を進め難くなる。さらに、排出される排ガス中の水分が多くなり、ダイオキシン対策における再燃焼処理効率の低下と、排ガス処理設備の負荷が大きくなる恐れがある。また、脱水後の原料の水分率が４０％未満と低いと、脱墨フロスの過剰燃焼の原因となる。脱水後の原料の水分率を適宜調整することにより、脱水処理エネルギーの削減にも寄与することができる。
【００８３】
以上のように、脱墨フロスの脱水を多段工程で行って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、脱墨フロスのフロックが硬くなりすぎる恐れがない。脱水処理においては、脱墨フロスを凝集させる凝集剤等の脱水効率を向上させる助剤を添加してもよいが、凝集剤には、鉄分を含まないものを使用することが好ましい。鉄分が含有されると、鉄分の酸化により再生粒子凝集体の白色度が低下する恐れがある。
【００８４】
脱墨フロスの脱水工程は、再生粒子凝集体の製造工程に隣接することが生産効率の面で好ましいが、あらかじめ古紙パルプ製造工程に隣接して設備を設け、脱水を行った物を搬送することも可能であり、トラックやベルトコンベア等の搬送手段によって定量供給機まで搬送し、この定量供給機から乾燥・燃焼工程に供給する。
【００８５】
かかる脱水後の原料１０は、第１燃焼炉１４に供給する操作において、望ましくは、粉砕機（又は解砕機）により平均粒子径が４０ｍｍ以下の粒子径に揃えることが好ましく、より好ましくは平均粒子径が３〜３０ｍｍ、さらに好ましくは平均粒子径が５〜２０ｍｍの範囲になるように調整することが望ましい。さらに、粒子径が５０ｍｍ以下の原料１０の割合が、７０重量％以上となるように粉砕しておくことがより好ましい。脱墨フロス中に含まれる炭酸カルシウムの熱変化を来たさない燃焼処理を図るため、原料の粒子径は均一であることが好ましいが、平均粒子径が３ｍｍ未満では、過燃焼になり易く、逆に４０ｍｍを超える平均粒子径では、原料芯部まで均一に燃焼を図ることが困難となる。
【００８６】
なお本明細書において、前記平均粒子径及び粒子径の割合は、攪拌式の分散機で充分分散させた試料溶液を用いて測定した値をいい、各燃焼行程における粒子径は、ＪＩＳ Ｚ ８８０１−２（２０００）「試験用ふるい−第２部：金属製板ふるい」にて規定の金属製の板ふるいにて測定した値をいう。
【００８７】
［第１燃焼工程（乾燥・燃焼工程）］
前記原料１０が貯槽１２から切り出され、第１燃焼炉１４に供給される。第１燃焼炉１４は、本体が横置きで中心軸周りに回転する内熱キルン炉方式からなり、第１燃焼炉１４（内熱キルン炉１４）の一方側から装入機１５により装入される。熱風発生炉にて生成された熱風が、内熱キルン炉１４の排出口側から、脱水物の流れと向流するように送り込まれ、内熱キルン炉１４内が加熱される。内熱キルン炉１４の一方側には、排ガスチャンバー１６が、他方側には排出チャンバー１８が設けられている。排出チャンバー１８を貫通して、熱風が内熱キルン炉１４の他方側から吹き込まれ、前記一方側から装入され、内熱キルン炉１４の回転に伴って前記他方側に順次移送される原料の乾燥及び燃焼が行われる。
【００８８】
すなわち、本乾燥・燃焼工程は、脱水物を、本体が横置きで中心軸周りに回転する、内熱キルン炉によって乾燥・燃焼することにより、供給口から排出口に至るまで、緩やかに乾燥及び有機分の燃焼を行うことができ、燃焼物の微粉化が抑制され、凝集体の形成、硬い・柔らかい等さまざまな性質を有する脱水物の燃焼度合いの制御と粒揃えとを安定的に行うことができる。なお、乾燥を別工程に分割し、吹き上げ式の乾燥機を入れることも可能である。
【００８９】
ここで、内熱キルン炉１４内に吹き込む熱風は、酸素濃度が０．０５％以上、さらには０．１％以上となるように、また２０％以下となるように調節されることが好ましい。特に、この燃焼工程内酸素濃度は、第１燃焼炉内上端部で、好ましくは０．２〜２０％に、さらに好ましくは１〜１５％に、特に好ましくは５〜１２％に調節されることが望ましく、第２燃焼炉のバーナー近傍で、好ましくは５〜２０％に、さらに好ましくは１０〜２０％に、特に好ましくは１５〜１８％に調節されることが望ましい。特に第１燃焼炉内上端部での酸素濃度が０．２％未満であると、均一な燃焼が進まず、ムラのある燃焼が進むだけでなく、燃焼に膨大な時間とエネルギーコストとが必要になる恐れがある。
【００９０】
原料の燃焼（酸化）により酸素が消費されるため、燃焼の状況によって酸素濃度に変動が生じる。酸素濃度が過度に低いと、充分な燃焼を図ることが困難である。燃焼炉内の酸素濃度は、原料の燃焼等によって酸素が消費されて低下するが、燃焼させるための熱風発生装置等により、空気等の酸素含有ガスを送風し、あるいは排気することで、酸素濃度を維持、調節することが可能であり、さらに酸素含有ガスを送風し、あるいは排気することで、燃焼炉内の温度を細かく調節することも可能になり、原料をムラなく均一に燃焼することができる。
【００９１】
第１燃焼炉の炉内温度（燃焼温度）は、好ましくは３００℃以上、５００℃未満、さらに好ましくは４００℃以上、５００℃未満、特に好ましくは４００〜４５０℃であることが望ましい。第１燃焼炉においては、容易に燃焼可能な有機物を緩やかに燃焼させ、燃焼し難い残カーボンの生成を抑える目的から、燃焼温度３００℃以上、５００℃未満の温度範囲で燃焼することが好ましい。過度に燃焼温度が低いと、有機物の燃焼が不充分となる恐れがあり、過度に燃焼温度が高いと、過燃焼が生じ、炭酸カルシウムの分解による酸化カルシウムが生成し易くなる。さらに、熱風の温度が５００℃以上の場合は、硬い・柔らかい等の種々の性質を有する燃焼物の粒揃えが進行するよりも早く、乾燥・燃焼が局部的に進むため、粒子表面の未燃率と内部の未燃率との差を少なく均一にすることが困難になる。
【００９２】
なお、熱風は、バーナー２０Ａを備える熱風発生炉２０から吹き込まれる。
【００９３】
排ガスチャンバー１６からは、乾燥・燃焼に供した排ガスが再燃焼室２２に送り込まれる。微粉末は、排ガスチャンバー１６の下部から排出され、再び原料に配合されて再利用される。
【００９４】
排ガスは、再燃焼室２２でバーナーにより再燃焼が行われ、予冷器２４により予冷された後、熱交換器２６を通し、誘引ファン２８により煙突３０から排出される。ここで、熱交換器２６は外気を昇温した後に、熱風発生炉２０に送られ、内熱キルン炉１４から吹き込まれる熱風の用に供せられ、排ガスチャンバー１６からの排ガスの熱を回収する。
【００９５】
第１燃焼炉は、脱墨フロス中に含有される燃焼容易な有機物を緩慢に燃焼させ、残カーボンの生成を抑制するため、好適には前記条件で３０〜９０分の滞留時間で燃焼させることが好ましい。４０〜８０分の滞留時間（燃焼時間）であることが、有機物の燃焼と生産効率の面でより好ましく、５０〜７０分の滞留時間（燃焼時間）であることが、恒常的な品質を確保するために特に好ましい。燃焼時間が３０分未満では、充分な燃焼が行われずに残カーボンの割合が多くなる恐れがある。逆に燃焼時間が９０分を超えると、原料の過燃焼による炭酸カルシウムの熱分解が生じ、得られる再生粒子凝集体が極めて硬くなる恐れがある。
【００９６】
特に、次工程の第２燃焼工程内に供給する燃焼物の未燃率が２〜２０質量％となるように、乾燥・燃焼することが好ましく、未燃率を、より好ましくは５〜１７質量％、特に好ましくは７〜１２質量％にすることが望ましい。
【００９７】
前記のように、第２燃焼工程内に供給する燃焼物の未燃率を２〜２０質量％にすることで、第２燃焼工程での燃焼を、短時間で効率よく行うことができると共に、外熱炉における安定した加熱により、硬度が低く、白色度が８０％以上、さらには７０％以上の高白色度の燃焼物を得ることができる。特に、第２燃焼工程内に供給する燃焼物の未燃率が２質量％未満では、第１次燃焼炉におけるエネルギーコストが高くなると共に、燃焼物の硬度が比較的高くなっている場合があり、第２燃焼炉出口における燃焼物の白色度が低下する等、燃焼物の品質低下を来たす場合がある。
【００９８】
［第２燃焼工程］
内熱キルン炉１４において乾燥及び燃焼処理を経た燃焼物は、移送流路を通して、本体が横置きで中心軸周りに回転する外熱ジャケット３１を有する第２燃焼炉３２にあたる外熱キルン炉に装入される。この第２燃焼炉３２（外熱キルン炉３２）では、燃焼物を外熱で加温しながら、キルン炉内壁に設けたリフターにより、原料の燃焼炉内での搬送を制御し、緩慢に燃焼させることで、さらに均一に未燃分を燃焼する。
【００９９】
第２燃焼炉における燃焼では、第１燃焼炉で燃焼しきれなかった残留有機物、例えば残カーボンを燃焼させるため、第１燃焼炉において供給される原料の粒子径よりも小さい粒子径に調整された燃焼物を用いることが好ましい。乾燥・燃焼工程後の燃焼物（第２燃焼炉入口での燃焼物）は、平均粒子径が１０μｍ以下、さらには１〜８μｍ、特に１〜５μｍとなるように調整することが好ましい。
【０１００】
第２燃焼炉入口での燃焼物の平均粒子径が１μｍ未満では、過燃焼の恐れがあり、逆に平均粒子径が１０μｍを超えると、残カーボンの燃焼が困難で芯部まで燃焼が進まず、得られる再生粒子凝集体の白色度が低下する恐れがある。第２燃焼炉での安定した生産を確保するためには、平均粒子径が１〜８μｍの燃焼物が７０質量％以上となるように粒子径を調整することが好ましい。したがって、得られる再生粒子凝集体の品質を均一にするという観点における実用化可能性に、有益である。さらに、乾燥後に分級を行うと、小径な粒子の燃焼物を確実に除去することができ、また処理効率も向上するという利点がある。
【０１０１】
外熱キルン炉３２での外熱源としては、外熱キルン炉３２内の温度コントロールが容易で長手方向の温度制御が容易な電気加熱方式の電気炉が好適である。したがって、電気ヒーターによる外熱キルン炉３２であることが望ましい。
【０１０２】
外熱に電気を使用することにより、温度の調整を細かく、かつ内部の温度を均一にコントロールすることが可能になり、凝集体の形成、硬い・柔らかい等種々の性質を有する脱水物の燃焼度合いの制御と粒揃えとを安定的に行うことができる。
【０１０３】
さらに電気炉は、電気ヒーターを炉の流れ方向に複数設けることで、任意に温度勾配を設けることが可能であると共に、燃焼物の温度を一定時間、一定温度保持することが可能であり、第１燃焼炉を経た燃焼物中の残留有機分、特に残カーボンを第２燃焼炉で炭酸カルシウムの分解を来たすことなく未燃分を限りなくゼロに近づけることができ、従来塗工用顔料として用いられている重質炭酸カルシウムと比べ、比較的低いワイヤー摩耗度で、高白色度の再生粒子凝集体を得ることができる。
【０１０４】
外熱キルン炉３２においては、酸素濃度が５〜２０％、より好ましくは１０〜２０％、最も好ましくは１０〜１５％となるように調整することが望ましい。酸素濃度は、第２燃焼炉に適宜の手段により酸素又は空気投入量のコントロールによって行うことができる。ただし、図１中、具体的な形態の図示は省略している。特に、外熱キルン炉内の酸素濃度が５％未満では、燃焼困難な残カーボンの燃焼が進まない恐れがある。
【０１０５】
第２燃焼炉での燃焼温度は、５５０〜７８０℃、さらには６００〜７５０℃であることが好ましい。第２燃焼炉では、前記したように、第１燃焼炉で燃焼しきれなかった残留有機物、特に残カーボンを燃焼させる必要があるため、第１燃焼炉よりも高温で燃焼させることが好ましい。第２燃焼炉での燃焼温度が５５０℃未満では、充分に残留有機物の燃焼を図ることが困難であり、逆に燃焼温度が７５０℃を超えると、燃焼物中の炭酸カルシウムの酸化が進行し、粒子が硬くなる恐れがある。
【０１０６】
なお本明細書において、第１燃焼炉での燃焼温度（一次燃焼温度）は、第１燃焼炉の出口温度を、第２燃焼炉での燃焼温度（二次燃焼温度）は、放射温度計による第２燃焼炉の内壁表面温度を基準とする。
【０１０７】
また、第２燃焼炉での滞留時間は、６０分以上、より好適には６０〜２４０分、特に好適には９０〜１５０分、最適には１２０〜１５０分であることが望ましい。特に残カーボンの燃焼は、炭酸カルシウムの分解をできる限り生じさせない高温で、緩慢に行う必要があり、第２燃焼炉での滞留時間が６０分未満では、残カーボンの燃焼には短時間で不充分であり、逆に２４０分を超えると、炭酸カルシウムが分解する恐れがある。なお、燃焼物の安定した生産を行うには、滞留時間を６０分以上で、過燃焼の防止、生産性の確保のためには、滞留時間を２４０分以下で燃焼させることが好適である。
【０１０８】
外熱キルン炉３２から排出される燃焼物の平均粒子径は、１０μｍ以下、より好ましくは１〜８μｍ、最も好ましくは１〜５μｍに調整することが好適である。
【０１０９】
燃焼が終了した燃焼物は、再生粒子の凝集体であり、冷却機３４により冷却された後、振動篩機などの粒径選別機３６により目的の粒子径のものが燃焼品サイロ３８に一時貯留され、顔料の用途先に仕向けられる。
【０１１０】
［粉砕工程］
前記第２燃焼工程を経た燃焼物（再生粒子凝集体）は、さらに公知の分散・粉砕工程にて適宜必要な粒子径に微細粒化され、塗工剤の顔料として使用される。
【０１１１】
例えば、第２燃焼工程で燃焼後、得られた粒子を、ジェットミルや高速回転式ミル等の乾式粉砕機、又はアトライター、サンドグラインダー、ボールミル等の湿式粉砕機を用いて粉砕する。なお、本発明に顔料として用いられる再生粒子凝集体の粒子径は、後述するように、体積平均粒子径が１．０〜５．０μｍであることが好ましい。
【０１１２】
［付帯工程］
例えば図１に示す再生粒子凝集体の製造設備において、より品質の安定化を求めるには、再生粒子凝集体の粒子径を、各工程で均一に揃えるための分級を行うことが好ましい。粗大粒子や微小粒子を前工程にフィードバックすることで、より品質の安定化を図ることができる。
【０１１３】
また、乾燥工程の前段階において、脱水処理を行った脱墨フロスを造粒することが好ましく、さらには、造粒物の粒子径を均一に揃えるための分級を行うことがより好ましい。やはり、粗大造粒粒子や微小造粒粒子を前工程にフィードバックすることで、より品質の安定化を図ることができる。造粒には公知の造粒設備を使用することができ、回転式、攪拌式、押し出し式等の設備が好適である。
【０１１４】
さらに、再生粒子凝集体の原料となり得るもの以外はあらかじめ除去しておくことが好ましく、例えば古紙パルプ製造工程の脱墨工程に至る前段階のパルパーやスクリーン、クリーナー等で砂、プラスチック異物、金属等を除去することが、除去効率の面で好ましい。特に鉄分の酸化物は微粒子の白色度低下の起因物質になるため、鉄分の混入を避け、選択的に取り除くことが推奨される。各工程を鉄以外の素材で設計又はライニングし、摩滅等により鉄分が系内に混入することを防止するとともに、さらに、乾燥・分級設備内等に磁石等の高磁性体を設置し、選択的に鉄分を除去することが好ましい。
【０１１５】
好適な燃焼炉として用いられる内熱キルン炉又は外熱キルン炉は、内部耐火物を円周状でなく、六角形や八角形とすることで燃焼物を滑らせることなく持ち上げて攪拌することができるが、現実には、キルン炉として円筒形であり、燃焼物攪拌用のリフターを設けることが、原料の均一な燃焼と、品質の均一化を図ることができる点で最適である。これは、第１燃焼炉において、低温でじっくりと原料全体を燃焼することを意図することとも関係すると考えられる。
【０１１６】
［第２燃焼炉のリフターについて］
第２燃焼炉内の内壁に、その一端側から他端側に向けて、螺旋状リフター及び／又は軸心と平行な平行リフターを配設することで、原料の均一な燃焼と、品質の均一化を図ることができる。特に、被燃焼物の装入側から排出側に向けて、螺旋状リフターと、軸心と平行な平行リフターとの順で配設することが望ましい。
【０１１７】
前記リフターの構成によると、装入側から投入された内容物が、まず螺旋状リフターにて他端側に向けて適正量ずつ送り込まれながら持ち上げられて落下する間に、原料に起因する有機成分がガス化し、発生する燃焼ガス（可燃焼ガス）と効率的に接触し、さらに引き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すことで燃焼ガス（可燃焼ガス）と効率的に接触するので、熱交換効率よく内容物を燃焼させることができる。特に、螺旋状リフターにて平行リフターに送り込まれる内容物の量がコントロールされることで、平行リフター部分における内容物の持ち上げ・落下が適正に行われ、内容物の燃焼を均一かつ効率的に行うことができる。また、耐火物の損傷の恐れがないことから、燃焼物の純度の低下がなく、その生産能力も向上する。
【０１１８】
また、螺旋状リフター及び平行リフターを、例えば耐熱性を有するステンレス鋼板等の金属製とすると、比較的温度が低いので高価な耐熱材料を用いなくても、充分に耐久性及び強度を確保することができると共に、耐火物製のリフター等と比して伝熱効率が高いので、一層熱効率が向上する。
【０１１９】
前記第２燃焼炉のリフターを図面にて説明する。図２は第２燃焼炉の部分概略図であり、（ａ）は第２燃焼炉の一部破断概略断面図、（ｂ）は第２燃焼炉の内部展開概略平面図である。図２において、被燃焼物は第２燃焼炉３２の左側から装入され（図２（ａ）中、「装入」と示す）、回転駆動手段（図示せず）にて回転駆動可能に構成され、他端側から排出される。
【０１２０】
第２燃焼炉３２は、円筒状の外筐３２Ａの内面に、耐火キャスタブルや耐火レンガからなる耐火壁３２Ｂを内張りして構成されている。第２燃焼炉３２の耐火壁３２Ｂの内面には、投入側において、第２燃焼炉３２の軸心に対して４５〜７０°の傾斜角で傾斜した複数条（図２では８条）の螺旋状リフター４が等間隔に突設されている。さらにこの螺旋条リフター４の配設領域の他端側に、第２燃焼炉３２の軸心と平行な適当長さの平行リフター５Ａが、周方向に等間隔置きに複数（図２では８つ）かつ軸心方向に複数列（図２では８列）千鳥状に配列して突設されている。
【０１２１】
また、平行リフター５Ａは、図２の右側に排出部に向かって連続的に形成されている（図示せず）。この場合、装入側では低温であるので、装入側の平行リフター５Ａは、ステンレス鋼板等の耐熱性及び耐腐食性を有する金属板にて形成することが望ましく、排出部側では高温となるので、排出部側の平行リフター５Ａは、耐火物性とすることが望ましい。
【０１２２】
なお、図２では、螺旋状リフター４はその長手方向に適当間隔おきに配設した取付ブラケット６に固定されて配設されている。また、各平行リフター５Ａは、それぞれの取付ブラケット５Ｂに固定されて配設されている。
【０１２３】
さらに必要に応じて、螺旋状リフター又は平行リフターの一方のみを設けることも可能である。
【０１２４】
例えば図１に示す製造設備フローに基づく再生粒子凝集体の製造方法では、示差熱熱重量同時測定装置による示差熱分析において、７００℃近傍で生じる炭酸カルシウムの分解（酸化カルシウムへの変化）における減量（率）が５０％以上となるように脱墨フロスを燃焼制御することで、より正確にカルシウム成分の酸化の進行を抑制し、得られる再生粒子凝集体が硬くなるのを防止することができるという利点がある。
【０１２５】
以上、顔料である再生粒子凝集体の好適な製造方法の一例を詳細に説明したが、さらに本発明においては、該再生粒子凝集体として、前記のごとき工程を経て得られた再生粒子凝集体の表面をシリカで被覆した、シリカ被覆再生粒子凝集体も好適に用いることができる。
【０１２６】
表面をシリカで被覆したシリカ被覆再生粒子凝集体は、その表面が高い多孔性を有し、比表面積が飛躍的に高くなっているので、後述するように、接着剤であるシラノールＰＶＡとの結合力がさらに向上すると共に、例えば新聞用オフセットインクの吸収乾燥性をさらに向上させ、印刷濃度の向上をより充分に図ることができると共に、印刷不透明度をさらに向上させることができる。該シラノールＰＶＡとしては、例えばＲポリマー（商品名、（株）クラレ製）が代表例としてあげられる。
【０１２７】
なお、本発明に用いられる、古紙処理工程の脱墨工程にて生じる脱墨フロスは、近年の中性抄紙化に伴い、炭酸カルシウムの含有量が増加傾向にあり、得られる再生粒子凝集体中のカルシウムの割合も高くなる傾向がある。このようにカルシウムの割合が高い再生粒子凝集体を顔料として用いると、得られる新聞用紙の白紙不透明度がやや低下する場合があるが、表面にシリカを析出させたシリカ被覆再生粒子凝集体は、製紙用途の無機粒子としての機能が非常に高く、該シリカ被覆再生粒子凝集体を顔料として用いた新聞用紙は、その白紙不透明度及び吸油性が充分に向上する。
【０１２８】
再生粒子凝集体の表面を被覆するシリカについては、天然に産出するシリカではなく、何らかの化学反応による合成シリカであれば特に制限なく使用することが可能である。具体的には、例えばコロイダルシリカ、シリカゲル、無水シリカ等があげられる。これらの合成シリカは、高比表面積、ガス吸着能の高さ、微細性、細孔への浸透力や吸着力の大きさ、付着性の高さ、高吸油性等の優れた特性を活かして、幅広い分野で利用されているものである。これらのうち、コロイダルシリカは、珪酸化合物から不純分を除去して無水珪酸ゾルとし、ｐＨ及び濃度を調整してゾルを安定化させた、球状、連鎖状、不定形等の形状を有する非晶質シリカである。シリカゲルは、珪酸ナトリウムを無機酸で分解することによって得られる含水珪酸である。また無水シリカは、四塩化ケイ素の加水分解によって得られるものである。
【０１２９】
シリカ被覆再生粒子凝集体は、前記燃焼工程において凝集体とした再生粒子凝集体を珪酸アルカリ溶液中にて懸濁するとともに鉱酸を添加し、該再生粒子凝集体の周囲をシリカで被覆して得ることができ、例えば以下の方法を好適に採用することができる。
【０１３０】
まず、再生粒子凝集体を珪酸アルカリ溶液に添加、分散させ、スラリーを調製した後に加熱攪拌しながら、液温を６０〜１００℃程度、より好ましくは密閉容器内で所定の圧力に保持して鉱酸を添加し、シリカゾルを生成させる。次いで最終反応液のｐＨを中性〜弱アルカリ性の範囲に調整することにより、再生粒子凝集体の表面にシリカを析出させることができる。このようにして再生粒子凝集体の表面に析出されるシリカは、珪酸アルカリ（例えば珪酸ナトリウム：水ガラス）を原料として、硫酸、塩酸、硝酸等の鉱酸の希釈液と高温下で反応し、加水分解反応と珪酸の重合化により得られる、粒子径が１０〜２０ｎｍ程度のシリカゾル粒子である。
【０１３１】
また、珪酸ナトリウム溶液等の珪酸アルカリ溶液に希硫酸等の鉱酸を添加することによって生成する、粒子径が数ｎｍ程度のシリカゾル微粒子を、再生粒子凝集体の多孔性を有する表面全体を被覆するように付着させ、該シリカゾル微粒子の結晶成長に伴う、無機微粒子表面上のシリカゾル微粒子と再生粒子凝集体に包含されるケイ素やカルシウム、アルミニウムとの間で生じる結合により、無機粒子の表面にシリカを析出させることもできる。この場合、珪酸アルカリ溶液に酸を添加する際のｐＨも、中性〜弱アルカリ性の範囲とし、好ましくはｐＨを８〜１１の範囲に調整する。これは、ｐＨが７未満の酸性条件になるまで酸を添加してしまうと、シリカゾル粒子ではなくホワイトカーボンが生成する恐れが生じるからである。
【０１３２】
なお、前記珪酸アルカリ溶液の種類には特に限定がないが、入手が容易である点から珪酸ナトリウム溶液（３号水ガラス）が特に望ましい。かかる珪酸アルカリ溶液の濃度としては、再生粒子凝集体中のシリカ成分が低下し、再生粒子凝集体の表面にシリカが析出し難くならないようにするには、溶液中の珪酸分（ＳｉＯ2換算）が３質量％以上であることが好ましく、再生粒子凝集体の表面に析出されるシリカが、シリカゾルの形態からホワイトカーボンになり、再生粒子凝集体の多孔性が阻害され、不透明度や印刷適性の向上効果が不充分になる恐れをなくすには、かかる珪酸分が１０質量％以下であることが好ましい。
【０１３３】
このように、本発明に好適に用いられる再生粒子凝集体は、好ましくは、その粒子構成成分中に、カルシウム、ケイ素及びアルミニウムの３成分を含有している。Ｘ線マイクロアナライザー（型番：Ｅ−ＭＡＸ・Ｓ−２１５０、（株）日立製作所／（株）堀場製作所製）による元素分析において、該再生粒子凝集体の粒子構成成分には、酸化物換算で、カルシウムとケイ素とアルミニウムとが、３０〜８２：９〜３５：８〜３５、さらには４０〜８２：９〜３０：９〜３０、特に６０〜８２：９〜２０：９〜２０の質量割合で含有されていることが好ましい。
【０１３４】
また、特に再生粒子凝集体がシリカ被覆再生粒子凝集体である場合には、前記Ｘ線マイクロアナライザーによる元素分析において、該シリカ被覆再生粒子凝集体の粒子構成成分には、酸化物換算で、カルシウムとケイ素とアルミニウムとが、１０〜８０：１０〜８０：５〜２９、さらには１５〜８０：１５〜８０：５〜２５の質量割合で含有されていることが好ましい。
【０１３５】
さらに本発明で好適に使用することができるシリカ被覆再生粒子凝集体において、特に第１燃焼炉の炉内温度（燃焼温度）が、好ましくは３００℃以上、５００℃未満、さらに好ましくは４００℃以上、５００℃未満、特に好ましくは４００〜４５０℃といった条件を経て得られたシリカ被覆再生粒子凝集体は、燃焼可能な有機物を緩やかに燃焼させて得られたものであるので、製品の色ムラが少なく、均一な色目であり、塗工層形成において付与される染料との相乗効果にて、あたかも塗工層を有さない新聞用紙と同等の、Ｌ*＝７５．０〜８０．０、ａ*＝−３．５０〜０．５０、ｂ*＝３．５０〜７．５０である新聞用紙を得ることが容易になる。
【０１３６】
なお、前記再生粒子凝集体（以下、シリカ被覆再生粒子凝集体を含む概念として記載する）において、酸化物換算のカルシウムとケイ素とアルミニウムとの合計含有割合は、再生粒子凝集体の粒子構成成分中の８５質量％以上、さらには９０質量％以上であることが好ましい。
【０１３７】
本発明に用いられる再生粒子凝集体は、ケイ素を含むところ、ケイ素からなるシリカの粒子は微細なので、光学的屈折率が高い。したがって、例えばケイ素が酸化物換算で前記質量割合以上含有されている再生粒子凝集体が顔料として表面に塗工された新聞用紙は、白紙不透明度が特に高い。
【０１３８】
また、例えばカルシウムが酸化物換算で前記質量割合以上含有された再生粒子凝集体が顔料として表面に塗工された場合には、特に得られる新聞用紙の白色度を向上させることができる。
【０１３９】
再生粒子凝集体の粒子構成成分中のカルシウムとケイ素とアルミニウムとの質量割合を、酸化物換算で前記範囲内に調整するには、本来、脱墨フロスにおける原料構成を調整することが好ましいが、乾燥工程や燃焼工程、さらには必要に応じて分級工程において、由来が明確な塗工フロスや調整工程フロスをスプレー等で含有させる方法や、焼却炉スクラバー石灰を含有させる方法を採用することも可能である。
【０１４０】
例えば、再生粒子凝集体中のカルシウムの調整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、ケイ素の調整には不透明度向上剤として多量添加されている塗工紙製造系の排水スラッジを、アルミニウムの調整には酸性抄紙系等の硫酸バンドが使用された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の排水スラッジを適宜用いることができる。
【０１４１】
また再生粒子凝集体において、カルシウムとケイ素とアルミニウムとの合計含有割合を酸化物換算で８５質量％以上に調整するには、例えば排水スラッジの凝集処理に鉄分を含有しない凝集剤を使用する手段、製造設備工程を鉄以外の素材で設計又はライニングし、摩滅等により鉄分が系内に混入するのを防止したり、さらには乾燥・分級設備内に磁石等の高い磁性体を設置して鉄分を除去する手段等を採用することが可能である。特に鉄分は、酸化により白色度を低下させる起因物質になるため、選択的に除去することが好ましい。
【０１４２】
また再生粒子凝集体にはケイ素が含まれるが、該ケイ素からなるシリカの１次粒子は微細であるので、光学的屈折率が高い。したがって、例えばケイ素が酸化物換算で前記質量割合以上含有された再生粒子凝集体を顔料として表面に塗工した場合には、特に得られる新聞用紙の白紙不透明度を向上させることができる。
【０１４３】
本発明に用いられる再生粒子凝集体の粒子径は、例えば高速オフセット印刷等の印刷における紙粉の発生を充分に防止し、かつ適度なスベリ性を容易に付与するという点から、体積平均粒子径が１．０μｍ以上、さらには１．２μｍ以上であることが好ましく、また精細な印刷面や、より迅速なインク吸収乾燥性及び用紙表面でのインク定着性を得るという点から、体積平均粒子径が５．０μｍ以下、さらには４．８μｍ以下であることが好ましい。
【０１４４】
また本発明に用いられる再生粒子凝集体は、粒子径の体積分布において２０μｍ以下である凝集体の割合が７０質量％以上に、かつ該粒子径の体積分布において１８μｍを越える凝集体の割合が０．５質量％以下に調整されていることがより好ましい。
【０１４５】
なお本明細書において、再生粒子凝集体の体積平均粒子径及び体積分布は、レーザー粒径分布測定装置（レーザー回折式粒度分布測定装置 ＳＡＬＤ−２２００型、標準屈折率（１）にて測定、（株）島津製作所製）にて測定した値（レーザー解析に基づく値）をいう。
【０１４６】
さらに本発明では、新聞用紙表面における白色ムラを解消することができ、さらには耐水性、湿し水に対する用紙の湿潤や伸張の抑制、表面強度、見当ズレの抑制、インク吸収性などの新聞用紙の特性がより向上するという点から、塗工層表面のＸ線マイクロアナライザーによる元素分析において、再生粒子凝集体の存在領域が面積割合で３０％以上、さらには３２％以上であることが好ましい。またかかる再生粒子凝集体が柔軟な２次凝集体であり、過度の配合は高速輪転印刷における紙粉の発生、紙質強度の低下を来たすという点を考慮すると、再生粒子凝集体の存在領域が面積割合で９０％程度以下であることが好ましい。
【０１４７】
従来の塗工用顔料は、粉体白色度計（（株）ケット科学研究所製、形式Ｃ−１００）において白色度が８５％以上のものが一般的に用いられ、本発明が対象とする白色度が５２〜６０％の新聞用紙に用いる場合、その白色度差から用紙表面に白色ムラが生じる問題がある。一方、本発明で好適に用いることができる再生粒子凝集体は、元来灰暗色の脱墨フロスを原料とし、本来は高い白色度の再生粒子凝集体を製造するところ、本発明にて供するが故に、所望の白色度の再生粒子凝集体を製造し得る。よって、その再生粒子凝集体を用いた本発明においては、課題とする不透明度の向上を遡及しながら、従来であれば白色ムラが生じる問題を考慮すべきところ、前記のごとく再生粒子凝集体の存在領域を面積割合で３０％以上、さらには３２％以上としても前記問題を生じず、塗工層を有しながらも白色ムラが少なく、不透明度が高いうえ、紙粉によるブランケット汚れ、剣先詰まり及び見当ズレがなく、印刷適性にも優れた新聞用紙を提供することができる。
【０１４８】
さらに本発明で好適に使用することができる再生粒子凝集体において、特に第１燃焼炉の炉内温度（燃焼温度）が、好ましくは３００℃以上、５００℃未満、さらに好ましくは４００℃以上、５００℃未満、特に好ましくは４００〜４５０℃といった条件を経て得られた再生粒子凝集体は、燃焼可能な有機物を緩やかに燃焼させて得られたものであるので、製品の色ムラが少なく、均一な色目であり、塗工層形成において付与される染料との相乗効果にて、あたかも塗工層を有さない新聞用紙と同等の、Ｌ*＝７５．０〜８０．０、ａ*＝−３．５０〜０．５０、ｂ*＝３．５０〜７．５０である新聞用紙を得ることが容易になる。
【０１４９】
なお本明細書において、再生粒子凝集体の存在領域とは、一定面積の領域を１２０００倍で試料の異なる個所を１０枚撮影し、Ｘ線マイクロアナライザーにて各領域における元素分析を行い、画像解析装置にてカルシウム、ケイ素及びアルミニウムが重なって検出される部分を再生粒子凝集体として選択し、カルシウム、ケイ素及びアルミニウムが重なって検出される部分の面積割合を画像解析装置にて算出して求めたものである。
【０１５０】
さらに前記再生粒子凝集体は、ＪＩＳ Ｋ ５１０１−１３−１に記載の「顔料試験方法−第１３部：吸油量−第１節：精製あまに油法」に準拠した吸油量が、８０ｍｌ／１００ｇ以上、さらには９０ｍｌ／１００ｇ以上であることが好ましく、また２００ｍｌ／１００ｇ以下、さらには１４５ｍｌ／１００ｇ以下であることが好ましい。該再生粒子凝集体の吸油量が８０ｍｌ／１００ｇ未満では、白紙不透明度と印刷不透明度との差が少なく、印刷の裏抜けが生じたり、ネッパリが生じる恐れがあり、２００ｍｌ／１００ｇを超えると、紙面ｐＨが高めに推移する傾向があり、インク濃度が低下する恐れがある。
【０１５１】
本発明でいう印刷不透明度とは、オフセット輪転印刷機（型番：ＲＩ−２型、石川島産業機械（株）製）で、オフセット輪転印刷用インク（商品名：ニューズゼットナチュラリス（墨）、大日本インキ化学工業（株）製）のインク量を変えて印刷し、印刷面反射率が９％のときの、印刷前の裏面反射率に対する印刷後の裏面反射率の比率：
（印刷後の裏面反射率／印刷前の裏面反射率）×１００（％）
を求めたものである。なお、これら反射率の測定には、分光白色度測色機（スガ試験機（株）製）を用いる。
【０１５２】
新聞用紙においては、見た目の不透明性が重要視されるため、印刷不透明度は、一定の印刷面反射率において、印刷前の裏面反射率に対する印刷後の裏面反射率の比率から求めることが好適である。本発明における特徴である再生粒子凝集体を顔料として用い、ＪＩＳ Ｐ ８１５０に規定されたＣＩＥＬａｂ色空間によって算出した用紙表面のＬ*、ａ*、ｂ*が、Ｌ*＝７５．０〜８０．０、ａ*＝−３．５０〜０．５０、ｂ*＝３．５０〜７．５０となるように塗工層を設けることで、塗工層を有しながらも白色ムラが少ない新聞用紙を得ることができる。
【０１５３】
本発明において、新聞用紙により適度なスベリ性が付与され、高い不透明度やインク吸収乾燥性が確保されるようにするには、再生粒子凝集体の量が、顔料全量の３０質量％以上、さらには３５質量％以上となるように調整することが好ましい。
【０１５４】
再生粒子凝集体は、その構成成分として、酸化物換算で、カルシウムとケイ素とアルミニウムとが、好ましくは３０〜８２：９〜３５：８〜３５、さらに好ましくは４０〜８２：９〜３０：９〜３０、特に好ましくは６０〜８２：９〜２０：９〜２０の質量割合で、シリカ被覆再生粒子凝集体の場合は、好ましくは１０〜８０：１０〜８０：５〜２９、さらに好ましくは１５〜８０：１５〜８０：５〜２５の質量割合で含有されており、炭酸カルシウムやホワイトカーボン等の従来から用いられる各種微細粒子単体とは異なり、微細粒子固有の効果のみを発現することがなく、平準化された性状を有するので、他の組み合わせ可能な顔料と比べ、顔料全量の３０質量％以上、さらには３５質量％以上となるように調整することで、摩擦や印刷適正などに偏ることなく、均等な塗工層の形成と不透明性とを発揮することができる。
【０１５５】
塗工剤の主成分である顔料としては、前記特定の再生粒子凝集体が少なくとも配合されていればよいが、例えばオフセットカラー印刷等の印刷時における新聞用紙の特性がさらに向上するという点から、かかる再生粒子凝集体とともに、アスペクト比が２０以上の高アスペクト顔料が配合されていることが好ましい。
【０１５６】
前記高アスペクト顔料としては、例えばカオリンクレー、デラミネーテッドクレー等の高アスペクトクレーがあげられ、他にも、例えばアスペクト比が約５０、さらには実験室レベルで１００に至るアスペクト比を有するクレーや炭酸カルシウムが開発されている。このような１００に近似のアスペクト比を有する顔料は、粒子径の大きなものを製造することができない点や高価になるといった問題があるので、アスペクト比が高くとも５０程度のものを例示することができる。
【０１５７】
高アスペクト顔料のアスペクト比は、例えばオフセットカラー印刷等の印刷時において新聞用紙表面の平坦性を向上させることで、高精細な印刷面を得ることができるだけでなく、印刷面に対して並列的に配向するため、不透明性がさらに向上するという点から、２０以上、さらには２１以上であることが好ましい。また価格と得られる品質面とを考慮すると、かかる高アスペクト顔料のアスペクト比は３０以下であることが好ましい。
【０１５８】
本発明に用いられる高アスペクト顔料の粒子径は、例えば高速オフセット印刷等の印刷における紙粉の発生をより充分に防止するという点から、体積平均粒子径が２．０μｍ以上、さらには２．２μｍ以上であることが好ましく、また精細な印刷面や、より迅速なインク吸収乾燥性及び用紙表面でのインク定着性を得るという点から、体積平均粒子径が１５．０μｍ以下、さらには１３．０μｍ以下であることが好ましい。
【０１５９】
高アスペクト顔料を前記再生粒子凝集体と併用する場合、新聞用紙表面における白色ムラを解消することができ、さらには耐水性、湿し水に対する用紙の湿潤や伸張の抑制、表面強度、見当ズレの抑制、インク吸収性などの新聞用紙の特性がより向上するという点から、塗工層表面のＸ線マイクロアナライザーによる元素分析において、再生粒子凝集体と高アスペクト顔料との合計存在領域が面積割合で４５％以上、さらには４８％以上であることが好ましい。再生粒子凝集体と高アスペクト顔料との合計存在領域を面積割合で１００％とすることも可能であるが、例えば高速オフセット印刷等の印刷における用紙表面の表面強度、紙粉発生の抑制という点を考慮すると、安価なタルク等の顔料を用いる場合は、再生粒子凝集体と高アスペクト顔料との合計存在領域が面積割合で１００％程度以下であることが好ましい。
【０１６０】
なお本明細書において、再生粒子凝集体と高アスペクト顔料との合計存在領域とは、前記再生粒子凝集体の存在領域と同様に、一定面積の領域を１２０００倍で試料の異なる個所を１０枚撮影し、Ｘ線マイクロアナライザーにて各領域における元素分析を行い、画像解析装置にてカルシウム、ケイ素及びアルミニウムが重なって検出される面積（Ａ）を測定し、またＸ線マイクロアナライザーにて視認した高アスペクト顔料の個数に高アスペクト顔料の１０個平均面積を乗算して算出される面積（Ｂ）を測定し、面積（Ａ）と面積（Ｂ）とから、合計面積割合を算出して求めたものである。
【０１６１】
さらに顔料として、前記再生粒子凝集体及び高アスペクト顔料の他にも、例えば軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、タルク、クレー、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、炭酸亜鉛、サチンホワイト、ケイ酸アルミニウム、ケイソウ土、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、合成非晶質シリカ（ホワイトカーボン）、コロイダルシリカ、コロイダルアルミナ、擬ベーマイト、水酸化アルミニウム、アルミナ、リトポン、ゼオライト、加水ハロイサイト、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、多孔性合成非晶質シリカ、多孔性炭酸マグネシウム、多孔性アルミナ等の無機顔料；スチレン系プラスチックピグメント、アクリル系プラスチックピグメント、ポリエチレン、マイクロカプセル、尿素樹脂、メラミン樹脂等の有機顔料といった、一般に塗工剤に配合される顔料の中から、１種又は２種以上を適宜選択して用いることができる。
【０１６２】
なお、前記再生粒子凝集体以外の顔料を用いる場合、レーザー法にて測定した平均粒子径が例えば２〜１５μｍ程度のものであることが好ましい。また塗工剤に配合される顔料全体としては、レーザー法にて測定した平均粒子径が例えば０．１〜１０μｍ程度であることが好ましく、またその１５μｍ以下の粒度分布（体積基準）が５５〜７０％程度であることが好ましい。
【０１６３】
顔料とともに塗工剤に配合される接着剤の種類には特に限定がないが、例えば酸化澱粉、変性澱粉、エステル化澱粉、デキストリン等の澱粉類；ポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡという）等の合成樹脂接着剤；カゼイン、大豆蛋白、合成蛋白等の蛋白類といった水溶性接着剤や、例えばスチレン−ブタジエン共重合体等の共役ジエン系共重合体ラテックス；アクリル酸エステルの重合体又は共重合体等のアクリル系共重合体ラテックス；エチレン−酢酸ビニル重合体等のビニル系重合体ラテックス；これら各種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溶解性、アルカリ膨潤性又はアルカリ非溶解性の重合体ラテックスといったラテックス類が例示され、これらの中から１種又は２種以上を適宜選択して用いることができる。これらの中でも、再生粒子凝集体との結合によって適度なインク吸収能が発現され、耐水性が高く、多頻度の湿し水に対しても用紙の湿潤や伸張がより抑制された新聞用紙を得ることができるという点から、特に酸化澱粉等の澱粉類やＰＶＡを用いることが好ましい。
【０１６４】
なお、前記ＰＶＡとしては、例えば平均重合度が５０〜２４００程度であり、またケン化度が９８．０〜９９．０モル％程度のものを好適に用いることができる。
【０１６５】
塗工剤における顔料と接着剤との配合割合は、例えばオフセットカラー印刷等の印刷時における新聞用紙の特性の向上効果が充分に発現されるようにするには、顔料１００質量部に対して接着剤が１５質量部以下、さらには１０質量部以下となるように調整することが好ましい。また接着剤の量が少なすぎて、原紙に対する塗工剤の付着性が不充分にならないようにするには、顔料１００質量部に対して接着剤が５質量部以上、さらには８質量部以上となるように調整することが好ましい。
【０１６６】
なお塗工剤は顔料及び接着剤を主成分とするものであり、これら顔料及び接着剤の塗工剤中の合計量は、通常９０質量％程度以上であることが好ましい。
【０１６７】
本発明の新聞用紙は、前記したように、原紙の白色度が所定範囲内であるが、例えば塗工層内に染料を含有させることにより、原紙の白色度と、該原紙の表面に形成された塗工層表面、すなわち新聞用紙表面の白色度とを平準化することができる。
【０１６８】
染料を抄紙に用いる場合、内添用の填料とともに原料パルプに内添するのが一般的であり、通常染料は、パルプ繊維に対する染色性は良好であるが、填料に対する染色性は低い。ところが、従来一般的に用いられるクレーや炭酸カルシウムに対する染料の染色性と、再生填料に対する染色性とは異なる。
【０１６９】
本発明では、前記したように、塗工剤において顔料として特定の再生粒子凝集体が少なくとも配合されるが、該再生粒子凝集体に対して、染料は良好な染色性を示す。しかも、その染色性は、種々の再生粒子凝集体においても、高温で燃焼した再生粒子凝集体と比べて低温で燃焼した再生粒子凝集体の方がより優れる。さらに、再生粒子凝集体を含む顔料の粒径や仕様によっても、染料の挙動が異なる。
【０１７０】
また、紙用途の染料は、アニオン性を呈する従来一般的に用いられるクレーや炭酸カルシウムよりも、再生粒子凝集体に対する染色性の方が高く、カチオン性直接染料又は塩基性染料は、再生粒子凝集体の仕様により染色性が異なる。
【０１７１】
そこで、これら染色性の異なる染料を塗工剤において併用すると、染料微細繊維比率及び填料比率の高いフェルト面は、カチオン性直接染料もしくは塩基性染料で着色され、パルプ比率の高いワイヤー面は、主にアニオン性直接染料で着色される。したがって、同色系のアニオン性直接染料とカチオン性直接染料もしくは塩基性染料との使用比率を調整することにより、色相表裏差を小さくすることができ、調整の度合いによっては、色相表裏差をゼロにすることも可能である。
【０１７２】
また、本発明のように染料を塗工剤に配合して原紙の表面に塗工することにより、従来のように原料パルプに染料を内添する場合と比較して、少量の染料にて着色ムラを抑制することができる。
【０１７３】
本発明に用いる染料の種類には特に限定がなく、塩基性染料、酸性染料、アニオン性直接染料、カチオン性直接染料、ノニオン性染料等の中から１種又は２種以上を適宜選択し、例えば前記のごとき組み合わせにて使用することができる。
【０１７４】
前記染料の中でもアニオン性直接染料は退色性が高いが、表面サイズ剤や紙力増強剤と同時に塗工剤中に配合する際に、表面サイズ剤との凝集が起こり難く、取り扱いが容易であるという点から紙力増強剤としてアニオン性澱粉を使用する場合が多く、カチオン性の染料を配合すると、該アニオン性澱粉との凝集物が生成される可能性がある。したがって、染料としてはアニオン性直接染料を用いることがより好ましいが、前記したように、同色系のアニオン性直接染料とカチオン性直接染料もしくは塩基性染料とを併用し、両者の使用比率を調整することにより、色相表裏差を小さくすることができ、調整の度合いによっては、色相表裏差をゼロにすることも可能である。
【０１７５】
本発明に好適に用いることができる染料として、例えば以下のものが例示される。
【０１７６】
（アニオン性直接染料）
・Ｒ１：赤色アニオン性直接染料
（東亜化成（株）製、登録商標：トーアレッド２ＢＰ）
（クラリアントジャパン（株）製、商品名：カルタバイオレット３Ｂ７０）
（日本化薬（株）製、商品名：カヤフェクトオレンジＬ）
・Ｙ１：黄色アニオン性直接染料
（東亜化成（株）製、商品名：ミカドファーストイエロー２１Ｒ）
・Ｂ１：青色アニオン性直接染料
（日本化薬（株）製、商品名：ダイレクトスカイブルー５Ｂ２００）
（日本化薬（株）製、商品名：カヤフェクトブルーＲＦｌｉｑｕｉｄ１００）
【０１７７】
（カチオン性直接染料）
・Ｒ２：赤色カチオン性直接染料
（クラリアントジャパン（株）製、
商品名：カルタゾールレッドＫ２ＢＮリキッド）
（日本化薬（株）製、商品名：カヤフェクトオレンジＣＳ）
・Ｙ２：黄色カチオン性直接染料
（クラリアントジャパン（株）製、
商品名：カルタゾールイエローＫＧＬリキッド）
（日本化学工業所（株）製、商品名：スーパーイエローＹＳＬ）
・Ｂ２：青色カチオン性直接染料
（クラリアントジャパン（株）製、
商品名：カルタゾールブルーＫＲＬリキッド）
【０１７８】
（塩基性染料）
・Ｒ３：赤色塩基性染料
（保土ヶ谷化学工業（株）製、商品名：アストラフロキシン）
・Ｙ３：黄色塩基性染料
（日本化学工業所（株）製、商品名：スーパーイエローＦＧＬ
・Ｂ３：青色塩基性染料
（ＢＡＳＦジャパン（株）製、商品名：バサゾールブルー１６Ｌ）
【０１７９】
本発明に用いる塗工剤中には、前記顔料及び接着剤や染料の他にも、例えば表面サイズ剤、紙力増強剤、消泡剤、防腐剤等の、製紙分野で通常使用される添加剤を適宜配合することができる。
【０１８０】
塗工剤を調製する方法には特に限定がなく、顔料及び接着剤、必要に応じて各種添加剤等の配合割合を適宜調整し、適切な温度にて均一な組成となるように撹拌混合し、例えば固形分濃度が１〜１０質量％程度となるようにすればよい。
【０１８１】
なお、前記染料は他の機能性添加剤と反応する場合があるので、このような反応を避けるためには、あらかじめ分散させた染料を、塗工工程直前に塗工剤に均一に分散させることが好ましい。
【０１８２】
前記塗工剤を原紙の両面に塗工して塗工層を形成する。塗工に用いられる塗工装置には特に限定がなく、例えば２ロールサイズプレス、ブレードメタリングサイズプレス、ロッドメタリングサイズプレス、ゲートロールコーター、ブレードコーターバーコーター、ロッドブレードコーター、エアーナイフコーター等を適宜使用することができる。これらの中でも、原紙の表面に塗工剤を均一にムラなく塗工することができるという点から、ゲートロールコーターやロッドメタリングサイズプレスを用い、フィルムトランスファー方式にて塗工層を形成することが好ましい。
【０１８３】
塗工層を形成する際の塗工剤の塗工量は、塗工層に充分な表面強度を付与するためには、原紙の片面あたり、固形分で０．２ｇ／ｍ2以上、さらには０．５ｇ／ｍ2以上であることが好ましく、またネッパリ性が高くなり、ブランケットへの貼り付き、断紙などのトラブルが生じないようにするためには、原紙の片面あたり、固形分で３．０ｇ／ｍ2以下、さらには２．０ｇ／ｍ2以下であることが好ましい。
【０１８４】
また塗工剤を原紙に塗工する際の塗工速度は、原紙の両面に所望の塗工層が形成される限り特に限定がなく、通常の新聞用紙を製造する際の抄紙速度程度であればよい。
【０１８５】
本発明において、例えば前記塗工装置を用い、原紙の両面に前記塗工量で塗工剤を塗工した後、乾燥させて塗工層を形成させるが、必要に応じて、その表面に平坦化処理を施して仕上げを行うことができる。かかる平坦化処理の際には、例えばスーパーカレンダー、グロスカレンダー、ソフトカレンダー等のカレンダー設備を用いることができる。
【０１８６】
得られる新聞用紙について、例えばオフセットカラー印刷等の印刷時の特性がさらに向上するという点から、塗工層の表面平滑度Ｒｐ値（パーカープリントサーフ粗さ（空気漏洩方式））が、１．９６ＭＰａの印圧下で８μｍ以下、さらには７．５μｍ以下となるように、例えば前記平坦化処理が施されることが好ましい。また高速輪転印刷における瞬時の版胴と印刷用紙表面との接触（用紙にかかる印圧が瞬時）という点を考慮すると、かかる塗工層の表面平滑度Ｒｐ値は、１．９６ＭＰａの印圧下で４μｍ以上、さらには４．５μｍ以上であることが好ましい。
【０１８７】
なお本明細書において、塗工層の表面平滑度Ｒｐ値は、塗工層表面のプリントサーフラフネスをＩＳＯ−８７９１／４「Ｐａｐｅｒ ａｎｄ ｂｏａｒｄ−Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ／ｓｍｏｏｔｈｎｅｓｓ（ａｉｒ ｌｅａｋ ｍｅｔｈｏｄｓ）−Ｐａｒｔ４：Ｐｒｉｎｔ−ｓｕｒｆ ｍｅｔｈｏｄ」（１９９２年）に従って測定したものである。該測定において、測定機は、Ｍｅｓｓｍｅｒ社製のＰＡＲＫＥＲ ＰＲＩＮＴ−ＳＵＲＦ Ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ Ｔｅｓｔｅｒ ＭＯＤＥＬ Ｎｏ．Ｍｅ−９０を用い、条件は、ソフトバッキング、クランプ圧１．９６ＭＰａとする。
【０１８８】
かくして得られる本発明の新聞用紙は、配達や運送における軽量化、高速輪転印刷における紙質強度の確保、印刷不透明性の確保という点から、ＪＩＳ Ｐ ８１２４「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坪量が、３５ｇ／ｍ2以上、好ましくは３８ｇ／ｍ2以上であり、またその軽量化の点から、かかる坪量が、５０ｇ／ｍ2以下、好ましくは４８ｇ／ｍ2以下である。
【０１８９】
前記したように、本発明においては、原紙の白色度と、塗工層表面、すなわち新聞用紙表面の白色度とが平準化されているが、これら両者の白色度の差は５％以下、さらには３％以下であることが好ましい。
【０１９０】
また本発明の新聞用紙は、ＪＩＳ Ｐ ８１５０に規定されたＣＩＥＬａｂ色空間によって算出した用紙表面のＬ*、ａ*、ｂ*が
Ｌ*＝７５．０〜８０．０、
ａ*＝−３．５０〜０．５０、
ｂ*＝３．５０〜７．５０
であり、該用紙表面のＬ*、ａ*、ｂ*は、好ましくは
Ｌ*＝７７．０〜７９．０、
ａ*＝−２．５０〜０．００、
ｂ*＝４．００〜７．００
である。
【０１９１】
新聞用紙は、一面に文字情報が網羅された情報資料となる新聞用途に用いられるため、過度に色が白いと眼精疲労を来たし、一概にはいえないものの、例えば北日本では暖色系（赤や黄色）の色彩が好まれ、南日本では寒色系（青や緑色）の色彩が好まれる傾向がある。本発明においては、再生粒子凝集体を好適に用いながら、用紙表面のＬ*、ａ*、ｂ*をＬ*＝７５．０〜８０．０、ａ*＝−３．５０〜０．５０、ｂ*＝３．５０〜７．５０、好ましくはＬ*＝７７．０〜７９．０、ａ*＝−２．５０〜０．００、ｂ*＝４．００〜７．００と調整することで、塗工層を有しながらも白色ムラが少なく、不透明度が高いうえ、紙粉によるブランケット汚れ、剣先詰まり及び見当ズレがなく、印刷適性にも優れた新聞用紙を提供することができる。
【０１９２】
新聞用紙の灰分には特に限定がないが、例えばＪＩＳ Ｐ ８２５１「灰分試験方法」に記載の方法に準拠して測定して、原紙で２〜８％程度、塗工後の新聞用紙において６〜１０％程度であることが好ましい。
【０１９３】
本発明において好適に用いることができる再生粒子凝集体は、適度な吸油性と不透明度の向上効果とを有するので、所定の不透明度を確保するにおいて、従来一般に用いられている炭酸カルシウムと比べて比較的少量で不透明性を確保することが可能である。よって、紙中に含有させる填料の配合割合を少なくすることが可能になるので、新聞用紙の軽量化においても紙力を維持しながら不透明性を確保することができる。
【０１９４】
したがって、本発明においては、前記方法で測定した灰分が２〜１０％程度であっても、充分に不透明性を確保することができ、このように灰分が少ない場合は特に、紙粉によるブランケット汚れ、剣先詰まり及び見当ズレがなく、印刷適性にも優れた新聞用紙を提供することが可能となる。
【０１９５】
また本発明の新聞用紙は、印刷物の見映えや裏抜け防止の点から、印刷不透明度が９０％以上、さらには９１〜９５％であることが好ましい。
【０１９６】
次に、本発明の新聞用紙を以下の実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【０１９７】
参考例１〜１０（再生粒子凝集体の製造）
原料として脱墨フロス（脱墨古紙パルプを製造する古紙処理工程のフローテーション工程から排出された脱墨フロス）を用い、図１に示す製造設備フローに従って、表１〜２に示す条件にて脱水工程、第１燃焼工程（乾燥・燃焼工程）及び第２燃焼工程を順次行い、第２燃焼工程にて粒子を凝集させた後、湿式粉砕処理を施し、再生粒子凝集体１〜１０を得た。
【０１９８】
なお、参考例１〜２及び５〜８においては、再生粒子凝集体を珪酸ナトリウム溶液（水ガラス）に添加、分散させてスラリーを調製した後、加熱攪拌しながら、液温を９０℃に保持して希硫酸を添加し、シリカゾルを生成させた。次いで最終反応液のｐＨを９に調整し、再生粒子凝集体の表面にシリカを析出させてシリカ被覆再生粒子凝集体を得た。
【０１９９】
得られた再生粒子凝集体（及びシリカ被覆再生粒子凝集体）について、その粒子構成成分中のカルシウム、ケイ素及びアルミニウムの含有量（酸化物換算）、カルシウム、ケイ素及びアルミニウムの合計含有割合（酸化物換算）、体積平均粒子径、外観、ワイヤー摩耗度、生産性及び品質安定性について調べた。これらの結果を表３〜４に示す。
【０２００】
なお、表１〜４に示す各種測定値は、以下の方法にて測定した。
【０２０１】
（ア）脱水物の水分率
試料を採取し、ＪＩＳ Ｐ ８１２７「紙及び板紙−水分試験方法−乾燥器による方法」に記載の方法に準拠して測定した。
【０２０２】
（イ）脱水物の体積平均粒子径及び体積分布
ＪＩＳ Ｚ ８８０１−２（２０００）「試験用ふるい−第２部：金属製板ふるい」にて規定の金属製の板ふるいにて体積平均粒子径を測定し、粒子径が５０μｍ以下の粒子の割合（体積分布）を算出した。
【０２０３】
（ウ）第１燃焼炉内上端部及び第２燃焼炉のバーナー近傍での酸素濃度
ガス分析装置（型番：ＰＧ２５０型、（株）堀場製作所製）にて測定した。
【０２０４】
（エ）第１燃焼工程後の燃焼物の未燃率
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て約３時間で完全燃焼させ、燃焼前後の重量変化から未燃率を算出した。
【０２０５】
（オ）再生粒子凝集体中のカルシウム、ケイ素及びアルミニウムの含有量（酸化物換算）
以下に示す実施例のとおりに原紙の表裏面に塗工層を形成した後、該塗工層表面に散見する再生粒子凝集体を無作為に１００個抽出し、個々の凝集体についてＸ線マイクロアナライザー（型番：Ｅ−ＭＡＸ・Ｓ−２１５０、（株）日立製作所／（株）堀場製作所製）にて粒子構成成分の元素分析を行い、平均値を求めた。また、これらカルシウム、ケイ素及びアルミニウム各々の含有量から、再生粒子凝集体の粒子構成成分中の、カルシウムとケイ素とアルミニウムとの合計含有割合（酸化物換算）を算出した。
【０２０６】
（カ）再生粒子凝集体の体積平均粒子径
（表２における入口の体積平均粒子径及び出口の体積平均粒子径、並びに表３における体積平均粒子径）
再生粒子凝集体のサンプル１０ｍｇを超音波分散機（出力：８０Ｗ）で３分間分散させた。これを用い、レーザー粒径分布測定装置（レーザー回折式粒度分布測定装置 ＳＡＬＤ−２２００型、標準屈折率（１）にて測定、（株）島津製作所製）にて、平均粒子径を測定した。
【０２０７】
（キ）外観
目視にて再生粒子凝集体の色を観察し、白色と灰色とに区分した。
【０２０８】
（ク）ワイヤー摩耗度
摩耗度試験装置（日本フィルコン（株）製）を用い、スラリー濃度２質量％にて３時間、プラスチックワイヤー摩耗度を測定した。
【０２０９】
（ケ）生産性
原料の脱水効率、生産性及び粉砕に必要な電力を各々５段階評価し、以下の評価基準に基づいて評価した。
（評価基準）
◎：いずれも高い評価でバランスが最もよかった。
○：平均してよい評価であった。
△：脱水効率、生産性及び粉砕に必要な電力のいずれかに問題があった。
×：実操業が困難であった。
【０２１０】
（コ）品質安定性
白色度、粒子径、一定時間間隔における生産量の各項目について、変動程度を測定し、以下の評価基準に基づいて評価した。
（評価基準）
◎：いずれの項目も全く変動がなかった。
○：いずれの項目も殆ど変動がなかった。
△：いずれかの項目に変動が認められた。
×：いずれの項目にも変動が認められた。
【０２１１】
【表１】
【表２】
【表３】
【表４】
【０２１２】
表４に示された結果から、参考例１〜１０の再生粒子凝集体は、いずれも白色度が高く、ワイヤー摩耗度が低く、生産性及び品質安定性にも優れたものであることがわかる。
【０２１３】
製造例１〜２０（原紙の作製）
原料パルプとして、漂白加圧ストーングランドパルプ（ＢＰＧＷ）、針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）、広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）及び新聞古紙から製造した脱墨古紙パルプ（ＤＩＰ、機械パルプ含有量：３０質量％）を、表５に示す割合で混合してパルプスラリーを得た。このパルプスラリーに、パルプ固形分１００質量部に対して、サイズ剤（品名：ＣＳ−１７００、星光ＰＭＣ（株）製）を固形分で０．０５質量部添加し、長網抄紙機を使用して抄紙し、坪量が約３５〜４７ｇ／ｍ2の原紙を得た。
【０２１４】
原紙の白色度をＪＩＳ Ｐ ８１４８：２００１に準拠して測定した。その結果を表５に併せて示す。
【０２１５】
【表５】
【０２１６】
調製例１〜１０及び比較調製例１〜１０（塗工剤の調製）
表６〜７に示す各成分を均一な組成となるまで室温にて撹拌混合した後、精製水にて希釈し、固形分濃度が約４０質量％の塗工剤１〜１０及び比較塗工剤１〜１０を調製した。なお、表６〜７に示す染料については、あらかじめ分散させたものを、以下に示す実施例１〜１０及び比較例１〜１０における塗工工程直前に、塗工剤に均一に分散させて用いた。また、各染料の割合は、色目に合わせて適宜調整した。
【０２１７】
なお、表６〜７に示す顔料、接着剤及び染料は以下のとおりである。
【０２１８】
（顔料）
カオリン：ブラジル産カオリンクレー
デラミ：デラミネーテッドクレー
１級：１級クレー
２級：２級クレー
ホワイト：ホワイトカーボン
【０２１９】
（接着剤）
ＰＶＡ：平均重合度１７００、ケン化度９８〜９９モル％
（（株）クラレ製、商品名：ＰＶＡ１１７）
ＳＢＲ：スチレンブタジエンラバーラテックス（日本合成化学工業（株）製）
【０２２０】
（染料）
Ｒ１：赤色アニオン性直接染料
（日本化薬（株）製、商品名：カヤフェクトオレンジＬ）
Ｙ１：黄色アニオン性直接染料
（東亜化成（株）製、商品名：ミカドファーストイエロー２１Ｒ）
Ｂ１：青色アニオン性直接染料
（日本化薬（株）製、商品名：カヤフェクトブルーＲＦｌｉｑｕｉｄ１００）
Ｒ２：赤色カチオン性直接染料
（日本化薬（株）製、商品名：カヤフェクトオレンジＣＳ）
Ｙ２：黄色カチオン性直接染料
（日本化学工業所（株）製、商品名：スーパーイエローＹＳＬ）
Ｂ２：青色カチオン性直接染料
（クラリアントジャパン（株）製、
商品名：カルタゾールブルーＫＲＬリキッド）
Ｒ３：赤色塩基性染料
（保土ヶ谷化学工業（株）製、商品名：アストラフロキシン）
Ｙ３：黄色塩基性染料
（日本化学工業所（株）製、商品名：スーパーイエローＦＧＬ
Ｂ３：青色塩基性染料
（ＢＡＳＦジャパン（株）製、商品名：バサゾールブルー１６Ｌ）
【０２２１】
【表６】
【表７】
【０２２２】
実施例１〜１０及び比較例１〜１０（新聞用紙の製造）
原紙の表裏面に、表８に示す塗工装置で、塗工速度を適宜調整して、原紙片面あたりの塗工量（固形分）が表８に示す量となるように塗工剤を塗工した後、乾燥させて塗工層を形成した。なお、表裏面の塗工量は同一に調整した。これにソフトカレンダーにて平坦化処理を施し、以下に示す方法にて測定した塗工層の表面平滑度Ｒｐ値が表８に示す値となるようにして新聞用紙を得た。
【０２２３】
なお、表８に示す塗工装置は以下のとおりである。
【０２２４】
ゲートロール：ゲートロールコーター
ロッドメタリング：ロッドメタリングサイズプレス
２ロール：２ロールサイズプレス
【０２２５】
【表８】
【０２２６】
得られた新聞用紙について、以下の方法にて各物性を測定した。これらの結果を表９〜１２に示す。また、得られた新聞用紙表面の塗工層について、再生粒子凝集体の存在領域（面積割合）（参考例１〜１０）及び再生粒子凝集体と高アスペクト顔料との合計存在領域（面積割合）（調製例１〜１０）も測定した。これらの結果を併せて表１０に示す。
【０２２７】
（ａ）再生粒子凝集体の存在領域（面積割合）
塗工層表面について、一定面積の領域を１２０００倍で試料の異なる個所を１０枚撮影し、前記と同じＸ線マイクロアナライザーにて各領域における元素分析を行い、画像解析装置（型番：ルーゼックス、（株）ニレコ製）にてカルシウム、ケイ素及びアルミニウムが重なって検出される部分を再生粒子凝集体として選択し、カルシウム、ケイ素及びアルミニウムが重なって検出される部分の面積割合を画像解析装置にて算出した。
【０２２８】
（ｂ）再生粒子凝集体と高アスペクト顔料との合計存在領域（面積割合）
塗工層表面について、一定面積の領域を１２０００倍で試料の異なる個所を１０枚撮影し、前記と同じＸ線マイクロアナライザーにて各領域における元素分析を行い、前記と同じ画像解析装置にてカルシウム、ケイ素及びアルミニウムが重なって検出される面積（Ａ）を測定し、またＸ線マイクロアナライザーにて視認した高アスペクト顔料の個数に高アスペクト顔料の１０個平均面積を乗算して算出される面積（Ｂ）を測定し、面積（Ａ）と面積（Ｂ）とから、合計面積割合を算出した。
【０２２９】
（ｃ）比較調製例使用顔料の存在領域（面積割合）
塗工層表面について、一定面積の領域を１２０００倍で試料の異なる個所を１０枚撮影し、前記と同じＸ線マイクロアナライザーにて、ホワイトカーボンであればケイ素単独で、タルクであればケイ素とマグネシウムとが重なって検出される面積を測定し、視認した比較調製例使用顔料の個数にかかる顔料の１０個平均面積を乗算して算出される面積を測定し、合計面積割合を算出した。
【０２３０】
（ｄ）塗工層の表面平滑度Ｒｐ値
空気漏洩による平滑度試験器であるプリントサーフラフネスにて、ＩＳＯ−８７９１／４（１９９２年）に従って測定した。測定機は、Ｍｅｓｓｍｅｒ社製のＰＡＲＫＥＲ ＰＲＩＮＴ−ＳＵＲＦ Ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ Ｔｅｓｔｅｒ ＭＯＤＥＬ Ｎｏ．Ｍｅ−９０を用い、ソフトバッキング、クランプ圧１．９６ＭＰａの条件で測定した。
【０２３１】
（ｅ）坪量
ＪＩＳ Ｐ ８１２４に準拠して測定した。
【０２３２】
（ｆ）白色度
ＪＩＳ Ｐ ８１４８（２００１）に準拠して測定した。
【０２３３】
（ｇ）白色度差
新聞用紙の原紙の白色度と塗工後の塗工面の白色度との差を求め、絶対値で表した。
【０２３４】
（ｈ）Ｌ*、ａ*、ｂ*
ＪＩＳ Ｐ ８１５０に規定されたＣＩＥＬａｂ色空間によって算出した。測定装置として、マクベス社製のカラーアナライザー「ｉ５」（ＳＣＥ方式、視野角２度、光源：ＣＩＥイルミナントＣ）を用いた。
【０２３５】
（ｉ）灰分 ＪＩＳ Ｐ ８２５１に準拠して測定した。
【０２３６】
（ｊ）印刷不透明度
オフセット輪転印刷機（型番：ＲＩ−２型、石川島産業機械（株）製）で、オフセット輪転印刷用インク（商品名：ニューズゼットナチュラリス（墨）、大日本インキ化学工業（株）製）のインク量を変えて印刷し、印刷面反射率が９％のときの、印刷前の裏面反射率に対する印刷後の裏面反射率の比率：
（印刷後の裏面反射率／印刷前の裏面反射率）×１００（％）
を求めた。なお、これら反射率の測定には、分光白色度測色機（スガ試験機（株）製）を用いた。
【０２３７】
次に、各新聞用紙について、以下の試験例１〜５に基づいて各特性を調べた。その結果を表９〜１０に示す。
【０２３８】
試験例１（インク吸収ムラ）
オフセットカラー印刷機（型番：ＳＹＳＴＥＭ Ｃ−２０、（株）小森コーポレーション製）を使用し、１６万部／時の印刷速度で、藍、赤、黄、墨の順に４色カラー印刷を行った。藍／赤の重色部分のインク濃度ムラを目視にて観察し、以下の評価基準に基づいて評価した。
（評価基準）
◎：インク濃度ムラが全く認められず、均一で鮮明な画像である。
○：インク濃度ムラが殆ど認められず、均一な画像である。
△：インク濃度ムラが認められ、やや不均一な画像である。
×：インク濃度ムラが明らかであり、不均一な画像である。
なお、前記評価基準のうち、◎及び○の場合を実使用可能と判断する。
【０２３９】
試験例２（ブランケットへの紙粉堆積）
前記試験例１と同じオフセットカラー印刷機を使用し、同じ印刷速度で藍、赤、黄、墨の順に４色カラー印刷を行った。５０００部の印刷を行った後、ブランケット非画線部への紙粉の堆積度合いを目視にて観察し、以下の評価基準に基づいて評価した。
（評価基準）
◎：紙粉の発生が認められない。
○：紙粉の発生が僅かに認められるが、実用上問題がない。
△：紙粉の発生が明確に認められる。
×：ブランケット上に紙粉が多く堆積し、ブランケットが白くなっている。
なお、前記評価基準のうち、◎及び○の場合を実使用可能と判断する。
【０２４０】
試験例３（カラー印刷適性）
オフセット輪転機（型番：ＤＩＡＭＯＮＤＳＴＡＲ、三菱重工業（株）製）を使用し、１５万部／時の印刷速度で、藍、赤、黄、墨の順に４色カラー印刷を行った。４色目の墨単色部の印刷面濃度及び濃度ムラについて、また４色を重ね合わせた重色部の印刷画像の均一性について目視にて観察し、以下の評価基準に基づいて評価した。
（評価基準）
◎：墨単色部の印刷面濃度が非常に高く、濃度ムラもない。また重色部で非常に均一な画
像が得られている。
○：墨単色部の印刷面濃度が高く、濃度ムラも殆どない。また重色部で均一な画像が得ら
れている。
△：墨単色部の印刷面濃度がやや低く、濃度ムラも認められる。また重色部で、不均一で
鮮明さがやや悪い画像が得られている。
×：墨単色部の印刷面濃度が低く、濃度ムラも明確に認められる。また重色部で、不均一
で鮮明さに欠けた画像が得られている。
なお、前記評価基準のうち、◎及び○の場合を実使用可能と判断する。
【０２４１】
試験例４（剣先詰まり回数）
新聞オフセット輪転機（型番：ＤＩＡＭＯＮＤＳＴＡＲ、三菱重工業（株）製）を用い、両出し１５万部／時の印刷速度で印刷を行い、６時間の間に、折り部で剣先詰まりが発生する回数を測定した。
なお、剣先詰まりの発生回数が１回以下の場合を実使用可能と判断する。
【０２４２】
試験例５（見当ズレ）
前記試験例４と同じ新聞オフセット輪転機を用い、両出し１２万部／時の印刷速度で藍、赤、黄、墨の順に４色カラー印刷を行った。ペースター（自動紙継ぎ）直前とペースター後１００部目とで、それぞれ１色目と４色目との見当マーク位置の幅方向の差を測定し、以下の評価基準に基づいて評価した。
（評価基準）
◎：ペースター前後の差が０．１ｍｍ未満である。
○：ペースター前後の差が０．１ｍｍ以上、０．２ｍｍ未満である。
△：ペースター前後の差が０．２ｍｍ以上、０．３ｍｍ未満である。
×：ペースター前後の差が０．３ｍｍ以上である。
なお、前記評価基準のうち、◎及び○の場合を実使用可能と判断する。
【０２４３】
【表９】
【表１０】
【表１１】
【表１２】
【０２４４】
実施例１〜１０の新聞用紙はいずれも、原紙の白色度が適度の所定範囲内であり、この原紙の表面に、顔料として特定の再生粒子凝集体が配合された塗工剤にて塗工層が形成されており、その表面のＬ*、ａ*、ｂ*が、各々所定範囲内に調整されている。したがって、実施例１〜１０の新聞用紙は、軽量であるのは勿論のこと、塗工層を有しながらも白色ムラが少なく、不透明度が高いうえ、紙粉によるブランケット汚れ、剣先詰まり及び見当ズレがなく、カラー印刷適性にも優れており、例えば高速オフセットカラー印刷等のオフセット印刷に非常に適した特性を具備していることがわかる。
【０２４５】
これに対して比較例１〜１０の新聞用紙はいずれも、塗工層に含まれる顔料として再生
粒子凝集体が用いられておらず、インク吸収ムラ、ブランケットへの紙粉の堆積、剣先詰まり、見当ズレが著しかったり、カラー印刷適性に劣る等、例えば高速オフセットカラー印刷等のオフセット印刷に必要な特性を具備していないことがわかる。
【産業上の利用可能性】
【０２４６】
本発明の新聞用紙は、例えば１７〜２０万部／時間といった高速でのオフセットカラー印刷等のオフセット印刷、特に高速オフセットフルカラー印刷における高繊細印刷等に好適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２４７】
【図１】再生粒子凝集体の製造設備フローの一部構成例を示す概略図
【図２】第２燃焼炉の部分概略図で、（ａ）は第２燃焼炉の一部破断概略断面図、（ｂ）は第２燃焼炉の内部展開概略平面図
【符号の説明】
【０２４８】
１０ 原料
１４ 第１燃焼炉
３２ 第２燃焼炉
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新聞用紙に関する。さらに詳しくは、軽量であるとともに、塗工層を有しながらも白色ムラが少なく、不透明度が高いうえ、紙粉によるブランケット汚れ、剣先詰まり及び見当ズレがなく、印刷適性にも優れ、例えば高速オフセットカラー印刷等のオフセット印刷に好適に使用し得る新聞用紙に関する。
【背景技術】
【０００２】
新聞用紙としては、通常機械パルプや古紙パルプを主体とする原紙が使用されているが、最近では用紙の軽量化（低坪量化）も求められており、このような新聞用紙の軽量化に伴い、その用紙に対する印刷後の不透明性が併せて要求されるようになってきている。
【０００３】
そこで、例えば特許文献１では、有機物及び白色無機粒子の混合物を炭化処理した炭化物にさらに白化処理を施した、所定の比表面積及び白色度を有する再生顔料と接着剤とを主成分とする塗工層を、原紙の表面に設け、用紙の印刷不透明度の向上を図った印刷用塗工紙が提案されている。
【０００４】
しかしながら、前記印刷用塗工紙では、確かに印刷不透明度の向上を図ることが可能なものの、新聞用紙のように低い白色度の色調を有する用紙の場合、前記のごとき塗工層では、その表面の色調に白色ムラが生じて見栄えが悪いだけでなく、例えば特にサテライト型のオフセットカラー印刷機に適用した際には、オフセット印刷時の多頻度の湿し水によって、塗工層中にこの湿し水が過度に含浸し、紙質強度が低下するといった問題が生じる。
【０００５】
また、白色ムラの小さい新聞用紙を得るため、原紙の色調が隠蔽されるように、最表面に設ける塗工層の厚みを大きくする（塗工量を増加させる）方法も考えられるが、塗工層の厚みの増大は、相対的に新聞用紙の原紙の坪量の低下に繋がり、紙力の低下や高速輪転印刷における強度不足による断紙を招くとともに、吸収乾燥型の新聞用オフセットインクによる印刷を行った場合、インクが塗工層面に滞留し、印刷汚れや裏移りの問題が生じてしまう。
【特許文献１】特開２００３−１１９６９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前記背景技術に鑑みてなされたものであり、塗工層を有しながらも白色ムラが少なく、不透明度が高いうえ、紙粉によるブランケット汚れ、剣先詰まり及び見当ズレがなく、印刷適性にも優れた新聞用紙を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、
原紙の少なくとも片面に、顔料と接着剤とを主成分とし、染料で着色された塗工剤により塗工層が形成された新聞用紙であって、
前記顔料として、古紙パルプを製造する古紙処理工程の脱墨工程で排出される脱墨フロスを主原料とし、脱水工程、乾燥工程、燃焼工程及び粉砕工程を経て、前記燃焼工程において凝集体とした再生粒子凝集体が少なくとも配合され、
ＪＩＳ Ｐ ８１４８に準拠して測定した原紙の白色度が５２〜６０％であり、
ＪＩＳ Ｐ ８１５０に規定されたＣＩＥＬａｂ色空間によって算出した用紙表面のＬ*、ａ*、ｂ*が
Ｌ*＝７５．０〜８０．０、
ａ*＝−３．５０〜０．５０、
ｂ*＝３．５０〜７．５０
であることを特徴とする、新聞用紙
に関する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、軽量であるとともに、塗工層を有しながらも白色ムラが少なく、不透明度が高いうえ、紙粉によるブランケット汚れ、剣先詰まり及び見当ズレがなく、印刷適性にも優れ、例えば高速オフセットカラー印刷等のオフセット印刷に好適に使用し得る新聞用紙が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（実施の形態）
本発明の新聞用紙は、原紙の少なくとも片面に、顔料と接着剤とを主成分とし、染料で着色された塗工剤で塗工層が形成され、顔料として特定の再生粒子凝集体が少なくとも配合されており、原紙の白色度が所定範囲内に調整され、かつ、ＪＩＳ Ｐ ８１５０に規定されたＣＩＥＬａｂ色空間によって算出した用紙表面のＬ*、ａ*、ｂ*が
Ｌ*＝７５．０〜８０．０、
ａ*＝−３．５０〜０．５０、
ｂ*＝３．５０〜７．５０
といった所定範囲内の値であることを特徴とする。
【００１０】
ここで、本発明において、ＪＩＳ Ｐ ８１５０「紙及び板紙−色（Ｃ／２°）の測定方法−拡散照明法」に規定されたＣＩＥＬａｂ色空間によって算出した用紙表面のＬ*、ａ*、ｂ*とは、ＣＩＥ １９７６ Ｌ*、ａ*、ｂ*色空間において規定されるものである。このＣＩＥ １９７６ Ｌ*、ａ*、ｂ*色空間とは、
Ｌ*＝１１６（Ｙ／Ｙｎ）1/3−１６
ａ*＝５００［（Ｘ／Ｘｎ）1/3−（Ｙ／Ｙｎ）1/3］
ｂ*＝２００［（Ｙ／Ｙｎ）1/3−（Ｚ／Ｚｎ）1/3］
で定める量Ｌ*ａ*ｂ*を直交座標系にもつ色空間である。ただし、Ｘ／Ｘｎ、Ｙ／Ｙｎ、Ｚ／Ｚｎは、０．００８８５６より大であり、Ｘ、Ｙ、Ｚは物体の三刺激値、Ｘｎ、Ｙｎ、Ｚｎは物体色を照明する光源の三刺激値で、Ｙｎ＝１００に基準化されている。
【００１１】
まず本発明に用いられる原紙について説明する。かかる原紙を構成するパルプの種類には特に限定がなく、通常の新聞用紙に用いられるパルプを適宜使用することができる。
【００１２】
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）、砕木パルプ（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）等の機械パルプ；広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）、針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）、広葉樹未晒クラフトパルプ（ＬＵＫＰ）、針葉樹未晒クラフトパルプ（ＮＵＫＰ）、広葉樹半晒クラフトパルプ（ＬＳＢＫＰ）、針葉樹半晒クラフトパルプ（ＮＳＢＫＰ）、広葉樹亜硫酸パルプ、針葉樹亜硫酸パルプ等の化学パルプ；茶古紙、クラフト封筒古紙、雑誌古紙、新聞古紙、チラシ古紙、オフィス古紙、上白古紙、ケント古紙、模造古紙、更紙古紙等から製造される離解古紙パルプ、離解・脱墨古紙パルプ、離解・脱墨・漂白古紙パルプ等の古紙パルプや、これらを漂白したパルプ等があげられ、これらの中から１種又は２種以上を適宜選択し、その割合を調整して用いることができる。
【００１３】
なお、前記古紙パルプのなかでも、新聞古紙パルプは、確立されたルートで回収された新聞用紙を再利用するものであり、原紙を構成する原料パルプとして好適に用いることができるが、該新聞古紙パルプは、一般に、再三に渡る回収・再利用により劣化や短繊維化が進んでおり、新聞用紙の強度や不透明度の低下を招く恐れがある。しかしながら、本発明の新聞用紙は、原紙の両面に特定の塗工層が設けられているので、新聞古紙パルプを適宜使用した場合であっても、不透明度の向上と紙力維持とを同時に実現することができる。
【００１４】
本発明に用いる原紙は、例えば前記のごときパルプで構成されるが、かかるパルプのほかにも、例えば通常の新聞用紙に用いられる抄紙用薬剤を配合することができる。
【００１５】
前記抄紙用薬剤としては、例えばカオリン、炭酸カルシウム、タルク、二酸化チタン、ホワイトカーボン、尿素ホルムアルデヒド樹脂等の填料；水溶性重合体、ロジンエマルジョン等の内添サイズ剤；澱粉類、植物ガム、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリルアミド等の紙力増強剤；歩留まり向上剤；濾水性向上剤等があげられ、これらの中から１種又は２種以上を適宜選択し、その配合量を調整して用いることができる。
【００１６】
本発明に用いる原紙の製造方法には特に限定がなく、例えば前記パルプに抄紙用剤を添加した後、ｐＨ値等の条件を適宜調整し、長網抄紙機やギャップフォーマー抄紙機等の抄紙機を用いて通常の工程にて抄紙する方法を採用することができる。
【００１７】
原紙の白色度は、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て５２％以上、好ましくは５３％以上、かつ６０％以下、好ましくは５８％以下である。本発明においては、このように原紙が、一般的な新聞用紙で必要とされる程度の白色度を有し、かつ、該原紙の白色度と、原紙の表面に形成された塗工層表面、すなわち新聞用紙表面の白色度とが平準化されたものである。
【００１８】
原紙の坪量に特に限定はないが、目的とする新聞用紙のＪＩＳ Ｐ ８１２４「紙及び板紙−坪量測定方法」に準拠して測定した坪量が３５〜５０ｇ／ｍ2であることを考慮して、原紙の坪量は、通常３０〜４７ｇ／ｍ2程度となるように調整することが好ましい。
【００１９】
次に、原紙の両面に形成される塗工層について説明する。該塗工層は、顔料と接着剤とを主成分とし、染料にて着色された塗工剤にて形成されるものであり、顔料として、特定の再生粒子凝集体が少なくとも配合される。
【００２０】
新聞用紙は、通常、その流通・搬送時の作業性の点から、積み上げ時に荷崩れしないようにスベリ性を低下させる（抗スベリ性を付与する）必要があると共に、該抗スベリ性に反して、その印刷・折加工時には適度なスベリ性を必要とする。例えば従来の、ホワイトカーボンを内添した用紙や、ホワイトカーボンを含む塗工層を表面に設けた用紙は、ホワイトカーボン自体が滑り止め剤として使用されていることからも明らかなように、スベリ性を低下させ過ぎるため、輪転機での折加工時に、いわゆる剣先詰まりという折不良を起こし易い。
【００２１】
ところが、本発明に用いる再生粒子凝集体は、例えば後述するように、好適にはその粒子構成成分にカルシウム、ケイ素及びアルミニウムの３成分を含有した凝集体であり、塗工剤として含有される染料、得られる新聞用紙に適度なスベリ性を付与し、流通・搬送時に要求される抗スベリ性と印刷・折加工時に要求されるスベリ性といった相反する効果を適切に発現することができる。このように、塗工剤の主成分である顔料として、このような再生粒子凝集体が少なくとも配合されることが、本発明の大きな特徴の１つである。
【００２２】
前記再生粒子凝集体は、古紙パルプを製造する古紙処理工程の脱墨工程で排出される脱墨フロスを主原料とし、脱水工程、乾燥工程、燃焼工程及び粉砕工程を経て、前記燃焼工程において凝集体としたものである。
【００２３】
このような再生粒子凝集体は、脱墨フロスを燃焼して得られる循環使用が可能なものであるので、廃棄物としての埋め立て等の処分が不要であり、環境負荷の低減と、省資源化に大きく貢献するものである。また、主原料が古紙処理工程の脱墨工程で生じる脱墨フロスであるので、安価であり、新たな天然無機鉱物の使用量を抑えることができ、製造コストが充分に削減されるという利点がある。さらにこのような再生粒子凝集体を用いることで、抄紙時の灰分歩留りが高く、例えば一般的な炭酸カルシウムとは異なり、ワイヤー摩耗等の抄紙設備の摩耗劣化を来たすことがなく、さらに樹脂成分が微細な状態下で再生粒子凝集体に吸着することで、樹脂分の凝集によるピッチトラブルを防ぎ、抄紙設備汚れを殆ど起こさず、低コストかつ高い操業性で新聞用紙を製造することができる。
【００２４】
なお、前記再生粒子凝集体を製造する際には、後述するように、脱墨フロスの造粒工程、各工程間に設けられる分級工程等を経てもよい。また再生粒子凝集体の製造設備には、各種センサーを設け、被処理物や設備の状態、処理速度のコントロール等を行うことが望ましい。以下の具体的説明で示す移送流路、給送流路、配送流路、循環流路、返送流路等の各種流路は、例えば管、ダクト等で構成することができる。
【００２５】
前記再生粒子凝集体の主原料は、例えば古紙から脱墨古紙パルプを製造する脱墨工程のフローテーション工程で発生する脱墨フロスである。特に古紙のリサイクル工程で排出される脱墨フロスが、製紙原料由来の材料からなり、鉄分やその他重金属等の不純物の混入が少ないので、好適である。そして、古紙再生工程では、あらかじめ古紙自体の選別を行うので、脱墨フロスは、その無機物の組成が経時的に安定したものであり、得られる再生粒子凝集体の組成も安定したものとなる。これら脱墨フロスには、無機物として例えば炭酸カルシウム、カオリン、タルク、二酸化チタン、シリカ、アルミナ等が含有される。なお、再生粒子凝集体の全原料における脱墨フロスの割合は、固形分として５０質量％以上、さらには６０質量％以上とすることが好ましい。
【００２６】
通常脱墨フロスは、例えばスクリーン等の脱水手段によって水分率が９０〜９７質量％程度となるように脱水し、さらにスクリュープレス等の脱水手段にて、水分率が５０質量％以下、さらには２５〜４５質量％、特に３０〜４０質量％となるまで脱水することが好ましい。水分率が５０質量％を超えると、次の乾燥工程での乾燥エネルギーコストが大きくなったり、乾燥後の粒度にバラツキが生じる原因となり、結果として均一な燃焼が困難になる恐れがあるほか、第１燃焼炉における処理温度の低下を招き、加熱時のエネルギーロスが多大になるとともに、原料の燃焼ムラが生じ易くなり、均一な燃焼を進め難くなる恐れがある。さらに、排ガス中の水分が多くなり、ダイオキシン対策における再燃焼処理効率の低下と、排ガス処理設備の負荷が大きくなる場合がある。逆に水分率が２５質量％未満となるまで脱水すると、脱水設備が大型化するとともに、脱水エネルギーコストが大きくなる恐れがある。
【００２７】
得られた脱水脱墨フロス（脱水物）は、あらかじめ乾燥される。乾燥手段としては、熱風乾燥等の公知の手段が使用可能であるが、脱墨フロスを乾燥させながらほぐすことが可能であり、さらに比重分級も可能な熱風乾燥手段を最も好適に使用することができる。
【００２８】
好適に使用することが可能な熱風乾燥手段を具体的に例示すると、脱水物を、インペラ等のほぐし設備にて、４０００μｍ以下、さらには３００〜３０００μｍ、特に５００〜２０００μｍの体積平均粒子径となるようにほぐしながら、インペラ設備下方に設けた熱風吹出し手段にて熱風を吹き込み、熱風乾燥を行う。ほぐされ、乾燥された脱墨フロスのうち、比重の軽い脱墨フロスを、熱風乾燥手段の上部に設けた取出し口から排出させることで、乾燥と分級とを行うことができる。なお、乾燥脱墨フロスの分級には、好適な手段として、サイクロンによる分級手段を採用することもできる。
【００２９】
また乾燥・文級された脱墨フロス（乾燥物）の粒揃えは、粒子径の体積分布において５０００μｍ以下の粒子が７０質量％以上、さらには７２質量％以上、特に８０質量％以上となるように調整することが特に好ましい。このように、乾燥物を、粒子径が５０００μｍ以下の粒子が７０質量％以上となるように製造すると、得られる再生粒子凝集体の品質がより均一になり、実用化の可能性をさらに高めることができる。
【００３０】
前記熱風乾燥手段を採用する際の熱風の温度は、乾燥工程に供する脱水物の水分率や、目的とする乾燥物の水分率を考慮して適宜調整することが好ましいが、例えば１００〜２００℃程度とすることが好ましい。
【００３１】
かくして乾燥工程を経た乾燥物の水分率は、２〜２０質量％程度、さらには５〜１５質量％程度に調整されていることが好ましい。乾燥物の水分率が２質量％よりも低いと、次の燃焼工程で過焼する恐れがあり、逆に２０質量％よりも高いと、乾燥不足により、燃焼を確実に行うことが困難となる恐れがある。
【００３２】
次に、乾燥・分級された脱墨フロスは、燃焼工程に送られる。燃焼は、例えばロータリーキルン、流動床炉、浮遊炉、ストーカ炉等、通常用いられている焼却炉を用いて行うことができ、中でも、熱風炉や電気炉による間接加熱による方法が、燃焼温度コントロール、燃焼度合いの微調整が容易であるという点から特に好適である。例えばロータリーキルンを用いた燃焼においては、直接加熱による燃焼や間接加熱による燃焼を、単独で、又は組み合わせて行うことができる。例えば、第１燃焼炉による一次燃焼を直接加熱キルン炉、特に内熱キルン炉で、第２燃焼炉による二次燃焼を間接加熱キルン炉、特に燃焼温度の調整が容易に可能な外熱キルン炉で、各々行う方法を採用することができる。
【００３３】
燃焼工程は、一段階燃焼とすることもできるが、少なくとも二段階燃焼とすることが好ましく、連続する設備により少なくとも二段階燃焼とすることがより好ましい。燃焼工程が少なくとも二段階であると、有機物の燃焼による燃焼において燃焼ムラが生じにくく、満遍なく燃焼を進めることが可能になる。特に燃焼工程における物理的手段を相違させることで、偏った燃焼を避け、燃焼速度の向上を図ることが可能である。
【００３４】
燃焼温度は、脱墨フロス中のカーボンブラック等のインク顔料や、繊維、ポリマー等の有機系化合物を燃焼し、その粒子中に、カルシウム、ケイ素及びアルミニウムの３成分が含有されるように、かかる燃焼工程において凝集された再生粒子凝集体が形成されるのに充分かつ安定した温度であればよく、特に限定されるものではない。
【００３５】
脱墨フロス中にシリカが含まれる場合には、シリカがカルシウム及びアルミニウムと反応し、硬度の高い珪酸アルミニウムカルシウム等が生成する恐れがある。このような硬度の高い物質の生成を防止するために、例えば、５００℃以下の温度で燃焼することが検討されるが、このような条件では、有機化合物を完全燃焼させることが難しく、顔料として有用なレベルの白色度を有する再生粒子凝集体を得ることが困難となる恐れがある。
【００３６】
一方、燃焼温度が１０００℃を超えると、脱墨フロス中に含まれる炭酸カルシウム、カオリン、タルク、二酸化チタン、シリカ、アルミナ等の無機物の分解及び焼結が進み、高硬度化するため、得られた再生粒子凝集体を所望の粒子径にまで粉砕するのに多大のエネルギーや時間を要する恐れがある。
【００３７】
このように、燃焼温度は、製造される再生粒子凝集体の白色度、硬度に大きな影響力を有するので、燃焼条件としては、一次燃焼が５００〜６５０℃で、二次燃焼が５５０〜７５０℃で行われることが好ましく、一次燃焼が５３０〜６３０℃で、二次燃焼が６００〜７３０℃で行われることがより好ましい。一次燃焼温度が５００℃未満である場合には、未燃物の残量が多く、無機粒子の凝集体形成が不充分であり、例えば得られる再生粒子凝集体の白色度が充分に向上しない恐れがある。逆に一次燃焼温度が６５０℃を超える場合には、脱墨フロスに含まれる炭酸カルシウムの多くが熱分解し、再資源としての使用が難しい、酸化カルシウム、珪酸カルシウム等の高ｐＨ化要因物質が多く生じる恐れがあり、また得られる再生粒子凝集体に熱溶融が生じ、極めて硬くワイヤー摩耗性が低下する恐れがある。一方、二次燃焼温度が５５０℃未満である場合には、有機物の燃焼が不充分になったり、燃焼ムラが生じ、得られる再生粒子凝集体の白色度が向上しない恐れがある。逆に二次燃焼温度が７５０℃を超える場合には、燃焼されて凝集した再生粒子凝集体の表面が高温に晒され、溶融が生じて極めて硬い溶融物を形成する恐れや、無機粒子の表面の高温化による燃焼のため、酸素が無機粒子芯部にまで行き届き難く、燃焼ムラや未燃焼部位の発生が懸念されることがある。また、二次燃焼温度を一次燃焼温度よりも５０〜１２０℃高くすることで、再生粒子凝集体の表面の過焼を防止しながら、未燃物を燃焼させることができる。
【００３８】
なお、勿論、二次燃焼温度を一次燃焼温度と同温度とすることもできる。二次燃焼温度を一次燃焼温度と同温度とする場合は、例えば５３０〜７３０℃とすると、緩慢に燃焼が進行し、未燃物を減少させることができ、充分な白色度を有する再生粒子凝集体を得ることができる。なお、本発明において、一次燃焼温度と二次燃焼温度との温度差は、燃焼炉内上端部の温度を基準とする。
【００３９】
燃焼工程は、この工程内に空気を送風する手段及びこの工程内から空気を排気する手段の少なくともいずれか一方によって、燃焼工程内酸素濃度が０．０５％以上に、さらには０．１％以上に調節されることが好ましく、また２０％以下に調節されることが好ましい。特に、この燃焼工程内酸素濃度は、第１燃焼炉内上端部で０．２〜２０％に、さらに好ましくは１〜１５％に、特に好ましくは５〜１２％に調節されることが望ましく、第２燃焼炉のバーナー近傍で５〜２０％に、さらに好ましくは１０〜２０％に、特に好ましくは１５〜１８％に調節されることが望ましい。第１燃焼炉内上端部での酸素濃度が０．２％未満であると、燃焼が進まず、ムラのある燃焼が進むだけでなく、燃焼に膨大な時間とエネルギーコストとが必要になる恐れがある。他方、第２燃焼炉のバーナー近傍での酸素濃度が２０％を超えると、過焼しやすく、過焼ムラにより再生粒子凝集体が黄変化するととともに、再生粒子凝集体の溶融が多発して分解や酸化が進み、顔料としての活用が困難になる場合がある。また、本発明においては、燃焼工程に供給される、乾燥・分級された脱墨フロス（乾燥物）の水分率が、好ましくは２〜２０質量％程度、より好ましくは５〜１５質量％程度に調整されているため、燃焼工程内酸素濃度を０．０５〜２０％とすると、極めて効率よく燃焼を進行させることができ、燃焼を９０分間以内で行うことが可能になり、極めて高い生産性を得ることができる。例えば、乾燥物の水分率を１０質量％とすることで、燃焼を約６０分間で行うことができる。
【００４０】
なお、燃焼工程内の酸素は、燃焼させるためのバーナー等によって消費され、燃焼工程内酸素濃度が低下するが、空気等の酸素含有ガスを送風し、あるいは排気することで、酸素濃度を維持、調節することが可能であり、さらに酸素含有ガスを送風し、あるいは排気することで、燃焼工程内の温度を細かく調節することが可能になり、再生粒子凝集体をムラなく万遍に燃焼することができる。
【００４１】
燃焼工程における滞留時間には特に限定がなく、前記燃焼温度や燃焼工程内酸素濃度等の条件に応じて、充分に燃焼が行われるように調整すればよいが、例えば第１燃焼炉内での滞留時間が３０〜９０分間、さらには４０〜８０分間、特に５０〜７０分間となるように、また第２燃焼炉内での滞留時間が１０〜６０分間、さらには１５〜４５分間、特に２０〜４０分間となるように調整することが好ましい。
【００４２】
第１燃焼炉での燃焼は、未燃率が５〜３０質量％、さらには８〜２５質量％、特に１０〜２０質量％となるように行うことが好ましい。一次燃焼後の未燃率が５質量％未満では、燃焼における粒子表面の過焼が生じ、表面が硬くなるとともに、内部の酸素不足が生じ、再生粒子凝集体の白色度が低下する恐れがある。他方、一次燃焼後の未燃率が３０質量％を超えると、後の燃焼燃焼後においても未燃分が残ったり、未燃分の自燃による過燃焼により粒子が硬化したり、未燃分が残るのを防止するために粒子表面が過焼するまで燃焼燃焼してしまい、再生粒子凝集体表面が硬くなる恐れがある。
【００４３】
なお、本発明において採用し得る、燃焼工程での好ましい条件等は先述のとおりであるが、さらにより好適な燃焼条件等について以下に説明する。
【００４４】
例えば、製紙用スラッジを燃焼する場合、（１）特開２００３−１１９６９５号公報には、乾燥物を炉内の酸素濃度が０．１体積％以下となる実質的に酸素が存在しない貧酸素状態で、具体的には間接加熱炉（外熱燃焼炉）によって乾燥及び炭化処理し、次に炭化物に含まれる有機物由来の炭素を酸化させて脱炭素する方法、具体的には間接加熱炉によって白化処理する方法が提案されている。また、該公報には、後者の白化処理において内熱ロータリーキルン炉を使用することも開示されている。
【００４５】
他方、（２）特開２００２−２７５７８５号公報には、炭化後に再燃焼のためにロータリーキルン炉を使用することも開示されている。
【００４６】
さらに、（３）特許第３８０８８５２号公報には、原料スラッジとして脱墨スラッジを用い、これを乾燥させる乾燥工程と、乾燥させた脱墨スラッジをサイクロン型燃焼炉の炉上部から炉内に供給し、旋回下降させつつ燃焼させ、未燃分を含む一次燃焼物を得る一次燃焼工程と、該サイクロン型燃焼炉に連通し、その下端からの未燃分を含む一次燃焼物を受けて、機械的な攪拌により酸素との接触を促進させながら、一次燃焼工程の燃焼熱を利用して所定の白色度となるまで燃焼させる二次燃焼工程とを含む、脱墨スラッジからの白色顔料又は白色填料の製造方法が提案されている。
【００４７】
また、（４）特開２００４−１７６２０８号公報には、塗工紙製造工程の排水処理汚泥から填料を製造する際に、成形汚泥を１つのロータリーキルン炉内で乾燥、炭化、燃焼させる方法が提案されている。
【００４８】
前記（１）、（２）及び（４）に記載の方法は、古紙パルプを製造する古紙処理設備の脱墨工程においてパルプ繊維から分離された脱墨フロスを主原料とするものではなく、製紙スラッジを主原料とするものであり、得られる再生粒子は、本発明に用いられる再生粒子凝集体とは異なるものと考えられる。
【００４９】
一方、（３）に記載の方法によれば、本発明に用いられる再生粒子凝集体と略同様の再生粒子を得ることができるが、該方法では、サイクロン式流動燃焼炉を使用し、乾燥物を燃焼し、次いで二次燃焼を行っている。
【００５０】
燃焼工程においてサイクロン式流動燃焼炉を使用する場合、それ自体の形式に由来するものと考えられるが、サイクロン式では、一般に数十〜数百ミクロンの原料と空気とを旋回流として供給口から供給し、空気の旋回作用により空気と効果的に混合さて原料を燃焼する。したがって、原料に含有される微粒子が排ガスとともに系外に排出されて製品歩留りが低下したり、主原料である脱墨フロスの燃焼時間（加熱時間）が短時間であるため未燃分が生じやすく、最終的に得られる燃焼物の品質、特に形状が一定でなく、燃焼物の白色度にもバラツキが生じる場合がある。
【００５１】
そこで、第１燃焼炉と、該第１燃焼炉にて燃焼された脱墨フロスを再度燃焼する、後の第２燃焼炉とを有する、少なくとも２段階の燃焼工程に供し、前記第１燃焼炉において、例えば３００℃以上、５００℃未満という比較的低温で燃焼処理を行うことで、過剰燃焼が起こらず、より品質の安定した再生粒子凝集体を製造することができる。
【００５２】
具体的には、脱水後の原料の乾燥及び燃焼が一連で行われ、内熱による第１燃焼炉における燃焼時間（滞留時間）が３０分を超えて９０分以下、より好適には４０〜８０分、最適には５０〜７０分であることが望ましい。また、本体が横置きで中心軸周りに回転する内熱（直接加熱）キルン炉により、前記脱水後の原料の乾燥及び燃焼（一次燃焼）を行い、次に、第１燃焼炉から得られる燃焼物を外熱による第２燃焼炉にて再度燃焼（二次燃焼）し、その燃焼時間（滞留時間）が６０分以上、より好適には６０〜２４０分、特に好適には９０〜１５０分、最適には１２０〜１５０分であることが望ましい。さらに、本体が横置きで中心軸周りに回転する外熱（間接加熱）キルン炉、特に燃焼温度を容易に調整可能な外熱電気炉により、二次燃焼することがより好ましい。
【００５３】
また、後に図面と共に説明する再生粒子凝集体の製造方法では、前記第１燃焼炉として内熱キルン炉を、第２燃焼炉として外熱キルン炉を例示しているが、これらのキルン炉としは公知の燃焼炉を使用することができる。また、キルン炉に限定されることなく、流動床炉、ストーカー炉、サイクロン炉、半乾留・負圧燃焼式炉等の公知の燃焼炉を用いることができる。なお本発明においては、先の一次燃焼を内熱による第１燃焼炉で行い、後の二次燃焼を外熱による第２燃焼炉で行う、少なくとも２段階の燃焼炉であれば、公知のいずれの燃焼炉も好適に使用することができる。さらに、この外熱による第２燃焼炉としては、重油等を熱源にした間接加熱方式の燃焼炉等を用いた公知の燃焼方法を採用することもできる。
【００５４】
第１燃焼炉として好適に用いられる内熱キルン炉では、乾燥及び燃焼を１つの炉で行うことができ、供給口から排出口に至るまで、緩やかに安定的に乾燥及び燃焼が進行し、かつ燃焼物の微粉化が抑制される。また、第２燃焼炉として好適に用いられる外熱キルン炉で燃焼を行うと、その端部から所定の滞留時間をもって一次燃焼後の燃焼物を二次燃焼した後、他端部の排出口から排出することができ、さらに外熱により燃焼物に均一な熱が加わるので、均一に燃焼が行われ、燃焼にバラツキが生じない。さらに、キルン炉内壁の回転による摩擦によって燃焼物が緩やかに攪拌されるので、微粉化が起こり難い。その結果、最終的な燃焼物の品質及び形状がより安定したものとなる。
【００５５】
例えば前記したように、第１燃焼炉において、原料中の微細繊維や塗工紙に多用される有機高分子化合物であるラテックス、印刷により付与されたインク成分等を効率よく燃焼させるために、水分率を４０％未満に脱水乾燥させ、高温で燃焼させる方法を採用することができるが、第１燃焼炉において、例えば３００℃以上、５００℃未満という比較的低温で加温操作することにより、原料に含有される有機物が燃焼ガス化し、この燃焼ガスを燃焼（酸化）させることで、得られる再生粒子凝集体の品質安定性や白色度がさらに向上する。
【００５６】
このように、燃焼工程における乾燥及び燃焼を、好適には内熱キルン炉及び外熱キルン炉にて、少なくとも２段階の燃焼炉にて行うことで、より均一で安定性に優れた再生粒子凝集体を得ることができる。
【００５７】
好適な燃焼炉として用いられる内熱キルン炉又は外熱キルン炉は、内部耐火物を円周状でなく、六角形や八角形とすることで燃焼物を滑らせることなく持ち上げて攪拌することができるが、現実には、キルン炉として円筒形であり、燃焼物攪拌用のリフターを設けることが、原料の均一な燃焼と、品質の均一化を図ることができる点で最適である。これは、第１燃焼炉において、低温でじっくりと原料全体を燃焼することを意図することとも関係すると考えられる。
【００５８】
さらに、より好適な再生粒子凝集体を得るための燃焼炉について以下に説明する。
【００５９】
従来から慣用的に用いられてきた燃焼炉は、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種に大別することができる。
【００６０】
（ストーカー炉（固定床））
脱墨フロスの燃焼度合いの調整が困難であり、燃焼物が不均一になり易いうえ、灰分の多い脱墨フロスの燃焼では、火格子間のクリアランスから落塵を生じてしまう。火格子を通して燃焼物の下に空気を吹上げて燃焼させるため、炭酸カルシウム等が飛灰となり、排ガスとともに排ガス設備へ送られ、歩留が低下し易い。
【００６１】
（流動床炉）
炉内の流動媒体に珪砂のような粒子状の流動媒体を使用するため、珪砂が再生粒子凝集体へ混入し、品質の低下を招いてしまう。また均一な攪拌が困難である他、硅砂を流動層混合して燃焼させた後、硅砂と燃焼物とを分離し、硅砂は燃焼炉へ戻して燃焼物のみを取出すが、燃焼物も硅砂と同程度の粒径が生じるため、分離することができない。さらに、硅砂と浮遊した状態で燃焼させているため、燃焼度合いの調整が困難であり、品質のばらつきが生じる。燃焼炉のストーカー（階段状）を、所定幅で燃焼物が通過しながら燃焼が進むため、灰の攪拌が不充分となり、幅方向で燃焼にバラツキが生じる。また、硬度の高い珪砂との摩擦、衝突により、燃焼物が微粉化され飛灰となって系外へ排出され、歩留りが低下してしまう。
【００６２】
（サイクロン炉）
炉内を一瞬で通過するため、燃焼物中の固定炭素が充分に燃焼されず、再生粒子凝集体の白色度の低下に繋がる。さらに、風送により細かい粒子は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送られるため、歩留が低下してしまう。
【００６３】
これらのことから、本発明においては、燃焼炉としてキルン炉を用いることが最も好適である。さらに前記のごとく、先の第１燃焼炉を内熱キルン炉とし、後の第２燃焼炉を外熱キルン炉とすることが、以下の点から好適である。
【００６４】
外熱キルン炉は、キルン炉の外側に加熱設備を設けた構成であるため、キルン炉の構造が比較的複雑であるとともに、燃焼物を間接的に乾燥、燃焼させるため、多量の熱源が必要となる。したがって、脱水後の水分率が高い原料を乾燥、燃焼させる一次燃焼工程で、外熱キルン炉を第１燃焼炉として使用した場合には、乾燥・燃焼効率が低くなり、生産性が低下し、温度の制御が困難になるとともに多大なエネルギーコストを必要とし、費用対効果が低下してしまう恐れがある。
【００６５】
また、内熱キルン炉を第２燃焼炉として使用した場合には、残カーボンを燃焼するにおいて、炉内温度の調整に多量の希釈空気が必要であり、また多量の空気を投入しなければ燃焼熱を内熱キルン炉内に均一に伝えることが困難である。さらに炉内温度の変動を抑えることが困難であるため、燃焼物の過燃焼や燃焼ムラが生じ易い。しかも、通常加熱に使用される重油バーナーからの重油燃焼残カーボンやイオウ酸化物等による汚染が発生し、製品段階で白色度の低下やバラツキが生じ、得られる燃焼物の品質の均一化が困難となる恐れもある。
【００６６】
これらのことから、本発明においては、燃焼工程にて、先の第１燃焼炉を内熱キルン炉とし、後の第２燃焼炉を外熱キルン炉として用いることが最適である。
【００６７】
次に、本発明に用いられる再生粒子凝集体のより好適な製造方法の一例を、図面を参照しながらさらに詳細に説明する。
【００６８】
［概要］
再生粒子凝集体の製造設備フローは、脱水工程、乾燥工程、燃焼工程及び粉砕工程を有するが、さらに、脱墨フロスの凝集工程又は造粒工程や、各工程間に分級工程等を設けてもよい。
【００６９】
図１は、再生粒子凝集体の製造設備フローの一部構成例（乾燥工程、燃焼工程及び燃焼工程を含む設備例）を示す概略図である。本設備には、各種センサーが備わっており、被燃焼物や設備の状態、処理速度のコントロール等を行っている。
【００７０】
図示しない、古紙パルプを製造する脱墨工程においてパルプ繊維から分離された脱墨フロスは、種々の操作を経て、同じく図示しない公知の脱水設備により脱水される。脱水後の原料は、４０質量％以上、好ましくは９０質量％未満、より好ましくは４５〜７０質量％、特に好ましくは５０質量％を超えて６０質量％以下の高含水状態とすることが望ましい。
【００７１】
かかる脱水後の原料１０は、望ましくは、粉砕機（又は解砕機）により４０μｍ以下の粒子径に粉砕しておく。かかる原料１０が、貯槽１２から切り出され、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、第１燃焼炉１４の一方側から装入機１５により装入される。第１燃焼炉１４の一方側には、排ガスチャンバー１６が、他方側には排出チャンバー１８が設けられている。排出チャンバー１８を貫通して、熱風が第１燃焼炉１４の他方側から吹き込まれ、前記一方側から装入され、第１燃焼炉１４の回転に伴って前記他方側に順次移送される原料１０の乾燥及び燃焼が行われる。
【００７２】
ここで、第１燃焼炉１４内に吹き込む熱風は、酸素濃度が０．２〜２０％となるように調製することが望ましい。炉内温度は、３００℃以上、５００℃未満、好ましくは４００℃以上、５００℃未満、特に４００〜４５０℃であることが望ましい。熱風は、バーナー２０Ａを備える熱風発生炉２０から吹き込まれる。
【００７３】
排ガスチャンバー１６からは、乾燥・燃焼に供した排ガスが再燃焼室２２に送り込まれる。排ガス中に含まれる燃焼物の微粉末は、排ガスチャンバー１６の下部から排出され、再利用される。排ガスは、再燃焼室２２でバーナーにより再燃焼が行われ、予冷器２４により予冷された後、熱交換器２６を通し、誘引ファン２８により煙突３０から排出される。ここで、熱交換器２６は外気を昇温した後に、熱風発生炉２０に送られ、第１燃焼炉１４から吹き込まれる熱風の用に供せられ、排ガスチャンバー１６からの排ガスの熱を回収する。排ガスの処理は、排ガス中に含まれる有害物質の除去に有効である。
【００７４】
第１燃焼炉１４において乾燥及び燃焼処理を経た燃焼物は、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、第２燃焼炉３２に装入される。この装入される燃焼物の粒径としては、４０μｍ以下が好適である。第２燃焼炉３２での熱源としては、第２燃焼炉３２内の温度コントロールが容易で長手方向の温度制御が容易な電気による調整が好適である。したがって、電気ヒーターにより間接的に第１燃焼炉１４から得られる燃焼物を再び燃焼させる外熱式の第２燃焼炉３２であることが望ましい。
【００７５】
第２燃焼炉３２においては、酸素濃度を調整する空気あるいは酸素の供給機構（図示せず）にて、酸素濃度が５〜２０％、好ましくは１０〜２０％、特に１０〜１５％となるように燃焼することが望ましい。燃焼温度は、５５０〜７８０℃、好ましくは６００〜７５０℃であることが望ましい。また、第２燃焼炉内での滞留時間は、６０分以上、好適には６０〜２４０分、特に９０〜１５０分であることが望ましく、残カーボンを完全に燃焼させるには１２０〜１５０分が最適である。
【００７６】
燃焼が終了した再生粒子は、冷却機３４により冷却された後、振動篩機などの粒径選別機３６により選別され、湿式粉砕機等を用いた粉砕工程で目的の粒子径に調整された燃焼物が燃焼品サイロ３８に一時貯留され、顔料の用途先に仕向けられる。
【００７７】
なお、前記工程では脱墨フロスのみを原料として用いた場合を例示したが、脱墨フロスを主原料に、抄紙工程における製紙スラッジ等の他製紙スラッジを適宜混入させたものを原料とした燃焼物であってもよい。
【００７８】
以上、再生粒子凝集体の製造方法の概要を説明したが、その詳細及び応用例等を以下に説明する。
【００７９】
［原料］
古紙パルプ製造工程では、安定した品質の古紙パルプを連続的に生産する目的から、使用する古紙の選定、選別を行い、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その比率、量は、基本的に一定になる。しかも、再生粒子凝集体の製造方法において未燃物の変動要因となるビニールフィルム等のプラスチック類が古紙中に含まれていた場合においても、これらの異物は脱墨フロスを得る脱墨工程に至る前段階で除去することができる。したがって、脱墨フロスは、工場排水工程や製紙原料調成工程等、他の工程で発生する製紙スラッジと比べ、極めて安定した品質の再生粒子を製造するための原料となる。
【００８０】
なお本明細書において、脱墨フロスとは、古紙パルプを製造する古紙処理工程において、主に、古紙に付着したインクを取り除く脱墨工程で、パルプ繊維から分離されるものをいう。
【００８１】
［脱水工程］
脱墨フロスのさらなる脱水には、公知の脱水手段を適宜使用することができる。本実施の形態における一例では、例えばスクリーンによって、脱墨フロスから水を分離して脱水する。スクリーンにおいて、水分率を９０〜９７％に脱水した脱墨フロスは、例えばスクリュープレスに送り、さらに所定の水分率まで脱水することが好適である。
【００８２】
脱水後の原料の水分率が７０％を超えると、第１燃焼炉における乾燥・燃焼処理温度の低下を招き、加熱のためのエネルギーロスが多大になるとともに、原料の燃焼ムラが生じやすくなり、均一な燃焼を進め難くなる。さらに、排出される排ガス中の水分が多くなり、ダイオキシン対策における再燃焼処理効率の低下と、排ガス処理設備の負荷が大きくなる恐れがある。また、脱水後の原料の水分率が４０％未満と低いと、脱墨フロスの過剰燃焼の原因となる。脱水後の原料の水分率を適宜調整することにより、脱水処理エネルギーの削減にも寄与することができる。
【００８３】
以上のように、脱墨フロスの脱水を多段工程で行って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、脱墨フロスのフロックが硬くなりすぎる恐れがない。脱水処理においては、脱墨フロスを凝集させる凝集剤等の脱水効率を向上させる助剤を添加してもよいが、凝集剤には、鉄分を含まないものを使用することが好ましい。鉄分が含有されると、鉄分の酸化により再生粒子凝集体の白色度が低下する恐れがある。
【００８４】
脱墨フロスの脱水工程は、再生粒子凝集体の製造工程に隣接することが生産効率の面で好ましいが、あらかじめ古紙パルプ製造工程に隣接して設備を設け、脱水を行った物を搬送することも可能であり、トラックやベルトコンベア等の搬送手段によって定量供給機まで搬送し、この定量供給機から乾燥・燃焼工程に供給する。
【００８５】
かかる脱水後の原料１０は、第１燃焼炉１４に供給する操作において、望ましくは、粉砕機（又は解砕機）により平均粒子径が４０ｍｍ以下の粒子径に揃えることが好ましく、より好ましくは平均粒子径が３〜３０ｍｍ、さらに好ましくは平均粒子径が５〜２０ｍｍの範囲になるように調整することが望ましい。さらに、粒子径が５０ｍｍ以下の原料１０の割合が、７０重量％以上となるように粉砕しておくことがより好ましい。脱墨フロス中に含まれる炭酸カルシウムの熱変化を来たさない燃焼処理を図るため、原料の粒子径は均一であることが好ましいが、平均粒子径が３ｍｍ未満では、過燃焼になり易く、逆に４０ｍｍを超える平均粒子径では、原料芯部まで均一に燃焼を図ることが困難となる。
【００８６】
なお本明細書において、前記平均粒子径及び粒子径の割合は、攪拌式の分散機で充分分散させた試料溶液を用いて測定した値をいい、各燃焼行程における粒子径は、ＪＩＳ Ｚ ８８０１−２（２０００）「試験用ふるい−第２部：金属製板ふるい」にて規定の金属製の板ふるいにて測定した値をいう。
【００８７】
［第１燃焼工程（乾燥・燃焼工程）］
前記原料１０が貯槽１２から切り出され、第１燃焼炉１４に供給される。第１燃焼炉１４は、本体が横置きで中心軸周りに回転する内熱キルン炉方式からなり、第１燃焼炉１４（内熱キルン炉１４）の一方側から装入機１５により装入される。熱風発生炉にて生成された熱風が、内熱キルン炉１４の排出口側から、脱水物の流れと向流するように送り込まれ、内熱キルン炉１４内が加熱される。内熱キルン炉１４の一方側には、排ガスチャンバー１６が、他方側には排出チャンバー１８が設けられている。排出チャンバー１８を貫通して、熱風が内熱キルン炉１４の他方側から吹き込まれ、前記一方側から装入され、内熱キルン炉１４の回転に伴って前記他方側に順次移送される原料の乾燥及び燃焼が行われる。
【００８８】
すなわち、本乾燥・燃焼工程は、脱水物を、本体が横置きで中心軸周りに回転する、内熱キルン炉によって乾燥・燃焼することにより、供給口から排出口に至るまで、緩やかに乾燥及び有機分の燃焼を行うことができ、燃焼物の微粉化が抑制され、凝集体の形成、硬い・柔らかい等さまざまな性質を有する脱水物の燃焼度合いの制御と粒揃えとを安定的に行うことができる。なお、乾燥を別工程に分割し、吹き上げ式の乾燥機を入れることも可能である。
【００８９】
ここで、内熱キルン炉１４内に吹き込む熱風は、酸素濃度が０．０５％以上、さらには０．１％以上となるように、また２０％以下となるように調節されることが好ましい。特に、この燃焼工程内酸素濃度は、第１燃焼炉内上端部で、好ましくは０．２〜２０％に、さらに好ましくは１〜１５％に、特に好ましくは５〜１２％に調節されることが望ましく、第２燃焼炉のバーナー近傍で、好ましくは５〜２０％に、さらに好ましくは１０〜２０％に、特に好ましくは１５〜１８％に調節されることが望ましい。特に第１燃焼炉内上端部での酸素濃度が０．２％未満であると、均一な燃焼が進まず、ムラのある燃焼が進むだけでなく、燃焼に膨大な時間とエネルギーコストとが必要になる恐れがある。
【００９０】
原料の燃焼（酸化）により酸素が消費されるため、燃焼の状況によって酸素濃度に変動が生じる。酸素濃度が過度に低いと、充分な燃焼を図ることが困難である。燃焼炉内の酸素濃度は、原料の燃焼等によって酸素が消費されて低下するが、燃焼させるための熱風発生装置等により、空気等の酸素含有ガスを送風し、あるいは排気することで、酸素濃度を維持、調節することが可能であり、さらに酸素含有ガスを送風し、あるいは排気することで、燃焼炉内の温度を細かく調節することも可能になり、原料をムラなく均一に燃焼することができる。
【００９１】
第１燃焼炉の炉内温度（燃焼温度）は、好ましくは３００℃以上、５００℃未満、さらに好ましくは４００℃以上、５００℃未満、特に好ましくは４００〜４５０℃であることが望ましい。第１燃焼炉においては、容易に燃焼可能な有機物を緩やかに燃焼させ、燃焼し難い残カーボンの生成を抑える目的から、燃焼温度３００℃以上、５００℃未満の温度範囲で燃焼することが好ましい。過度に燃焼温度が低いと、有機物の燃焼が不充分となる恐れがあり、過度に燃焼温度が高いと、過燃焼が生じ、炭酸カルシウムの分解による酸化カルシウムが生成し易くなる。さらに、熱風の温度が５００℃以上の場合は、硬い・柔らかい等の種々の性質を有する燃焼物の粒揃えが進行するよりも早く、乾燥・燃焼が局部的に進むため、粒子表面の未燃率と内部の未燃率との差を少なく均一にすることが困難になる。
【００９２】
なお、熱風は、バーナー２０Ａを備える熱風発生炉２０から吹き込まれる。
【００９３】
排ガスチャンバー１６からは、乾燥・燃焼に供した排ガスが再燃焼室２２に送り込まれる。微粉末は、排ガスチャンバー１６の下部から排出され、再び原料に配合されて再利用される。
【００９４】
排ガスは、再燃焼室２２でバーナーにより再燃焼が行われ、予冷器２４により予冷された後、熱交換器２６を通し、誘引ファン２８により煙突３０から排出される。ここで、熱交換器２６は外気を昇温した後に、熱風発生炉２０に送られ、内熱キルン炉１４から吹き込まれる熱風の用に供せられ、排ガスチャンバー１６からの排ガスの熱を回収する。
【００９５】
第１燃焼炉は、脱墨フロス中に含有される燃焼容易な有機物を緩慢に燃焼させ、残カーボンの生成を抑制するため、好適には前記条件で３０〜９０分の滞留時間で燃焼させることが好ましい。４０〜８０分の滞留時間（燃焼時間）であることが、有機物の燃焼と生産効率の面でより好ましく、５０〜７０分の滞留時間（燃焼時間）であることが、恒常的な品質を確保するために特に好ましい。燃焼時間が３０分未満では、充分な燃焼が行われずに残カーボンの割合が多くなる恐れがある。逆に燃焼時間が９０分を超えると、原料の過燃焼による炭酸カルシウムの熱分解が生じ、得られる再生粒子凝集体が極めて硬くなる恐れがある。
【００９６】
特に、次工程の第２燃焼工程内に供給する燃焼物の未燃率が２〜２０質量％となるように、乾燥・燃焼することが好ましく、未燃率を、より好ましくは５〜１７質量％、特に好ましくは７〜１２質量％にすることが望ましい。
【００９７】
前記のように、第２燃焼工程内に供給する燃焼物の未燃率を２〜２０質量％にすることで、第２燃焼工程での燃焼を、短時間で効率よく行うことができると共に、外熱炉における安定した加熱により、硬度が低く、白色度が８０％以上、さらには７０％以上の高白色度の燃焼物を得ることができる。特に、第２燃焼工程内に供給する燃焼物の未燃率が２質量％未満では、第１次燃焼炉におけるエネルギーコストが高くなると共に、燃焼物の硬度が比較的高くなっている場合があり、第２燃焼炉出口における燃焼物の白色度が低下する等、燃焼物の品質低下を来たす場合がある。
【００９８】
［第２燃焼工程］
内熱キルン炉１４において乾燥及び燃焼処理を経た燃焼物は、移送流路を通して、本体が横置きで中心軸周りに回転する外熱ジャケット３１を有する第２燃焼炉３２にあたる外熱キルン炉に装入される。この第２燃焼炉３２（外熱キルン炉３２）では、燃焼物を外熱で加温しながら、キルン炉内壁に設けたリフターにより、原料の燃焼炉内での搬送を制御し、緩慢に燃焼させることで、さらに均一に未燃分を燃焼する。
【００９９】
第２燃焼炉における燃焼では、第１燃焼炉で燃焼しきれなかった残留有機物、例えば残カーボンを燃焼させるため、第１燃焼炉において供給される原料の粒子径よりも小さい粒子径に調整された燃焼物を用いることが好ましい。乾燥・燃焼工程後の燃焼物（第２燃焼炉入口での燃焼物）は、平均粒子径が１０μｍ以下、さらには１〜８μｍ、特に１〜５μｍとなるように調整することが好ましい。
【０１００】
第２燃焼炉入口での燃焼物の平均粒子径が１μｍ未満では、過燃焼の恐れがあり、逆に平均粒子径が１０μｍを超えると、残カーボンの燃焼が困難で芯部まで燃焼が進まず、得られる再生粒子凝集体の白色度が低下する恐れがある。第２燃焼炉での安定した生産を確保するためには、平均粒子径が１〜８μｍの燃焼物が７０質量％以上となるように粒子径を調整することが好ましい。したがって、得られる再生粒子凝集体の品質を均一にするという観点における実用化可能性に、有益である。さらに、乾燥後に分級を行うと、小径な粒子の燃焼物を確実に除去することができ、また処理効率も向上するという利点がある。
【０１０１】
外熱キルン炉３２での外熱源としては、外熱キルン炉３２内の温度コントロールが容易で長手方向の温度制御が容易な電気加熱方式の電気炉が好適である。したがって、電気ヒーターによる外熱キルン炉３２であることが望ましい。
【０１０２】
外熱に電気を使用することにより、温度の調整を細かく、かつ内部の温度を均一にコントロールすることが可能になり、凝集体の形成、硬い・柔らかい等種々の性質を有する脱水物の燃焼度合いの制御と粒揃えとを安定的に行うことができる。
【０１０３】
さらに電気炉は、電気ヒーターを炉の流れ方向に複数設けることで、任意に温度勾配を設けることが可能であると共に、燃焼物の温度を一定時間、一定温度保持することが可能であり、第１燃焼炉を経た燃焼物中の残留有機分、特に残カーボンを第２燃焼炉で炭酸カルシウムの分解を来たすことなく未燃分を限りなくゼロに近づけることができ、従来塗工用顔料として用いられている重質炭酸カルシウムと比べ、比較的低いワイヤー摩耗度で、高白色度の再生粒子凝集体を得ることができる。
【０１０４】
外熱キルン炉３２においては、酸素濃度が５〜２０％、より好ましくは１０〜２０％、最も好ましくは１０〜１５％となるように調整することが望ましい。酸素濃度は、第２燃焼炉に適宜の手段により酸素又は空気投入量のコントロールによって行うことができる。ただし、図１中、具体的な形態の図示は省略している。特に、外熱キルン炉内の酸素濃度が５％未満では、燃焼困難な残カーボンの燃焼が進まない恐れがある。
【０１０５】
第２燃焼炉での燃焼温度は、５５０〜７８０℃、さらには６００〜７５０℃であることが好ましい。第２燃焼炉では、前記したように、第１燃焼炉で燃焼しきれなかった残留有機物、特に残カーボンを燃焼させる必要があるため、第１燃焼炉よりも高温で燃焼させることが好ましい。第２燃焼炉での燃焼温度が５５０℃未満では、充分に残留有機物の燃焼を図ることが困難であり、逆に燃焼温度が７５０℃を超えると、燃焼物中の炭酸カルシウムの酸化が進行し、粒子が硬くなる恐れがある。
【０１０６】
なお本明細書において、第１燃焼炉での燃焼温度（一次燃焼温度）は、第１燃焼炉の出口温度を、第２燃焼炉での燃焼温度（二次燃焼温度）は、放射温度計による第２燃焼炉の内壁表面温度を基準とする。
【０１０７】
また、第２燃焼炉での滞留時間は、６０分以上、より好適には６０〜２４０分、特に好適には９０〜１５０分、最適には１２０〜１５０分であることが望ましい。特に残カーボンの燃焼は、炭酸カルシウムの分解をできる限り生じさせない高温で、緩慢に行う必要があり、第２燃焼炉での滞留時間が６０分未満では、残カーボンの燃焼には短時間で不充分であり、逆に２４０分を超えると、炭酸カルシウムが分解する恐れがある。なお、燃焼物の安定した生産を行うには、滞留時間を６０分以上で、過燃焼の防止、生産性の確保のためには、滞留時間を２４０分以下で燃焼させることが好適である。
【０１０８】
外熱キルン炉３２から排出される燃焼物の平均粒子径は、１０μｍ以下、より好ましくは１〜８μｍ、最も好ましくは１〜５μｍに調整することが好適である。
【０１０９】
燃焼が終了した燃焼物は、再生粒子の凝集体であり、冷却機３４により冷却された後、振動篩機などの粒径選別機３６により目的の粒子径のものが燃焼品サイロ３８に一時貯留され、顔料の用途先に仕向けられる。
【０１１０】
［粉砕工程］
前記第２燃焼工程を経た燃焼物（再生粒子凝集体）は、さらに公知の分散・粉砕工程にて適宜必要な粒子径に微細粒化され、塗工剤の顔料として使用される。
【０１１１】
例えば、第２燃焼工程で燃焼後、得られた粒子を、ジェットミルや高速回転式ミル等の乾式粉砕機、又はアトライター、サンドグラインダー、ボールミル等の湿式粉砕機を用いて粉砕する。なお、本発明に顔料として用いられる再生粒子凝集体の粒子径は、後述するように、体積平均粒子径が１．０〜５．０μｍであることが好ましい。
【０１１２】
［付帯工程］
例えば図１に示す再生粒子凝集体の製造設備において、より品質の安定化を求めるには、再生粒子凝集体の粒子径を、各工程で均一に揃えるための分級を行うことが好ましい。粗大粒子や微小粒子を前工程にフィードバックすることで、より品質の安定化を図ることができる。
【０１１３】
また、乾燥工程の前段階において、脱水処理を行った脱墨フロスを造粒することが好ましく、さらには、造粒物の粒子径を均一に揃えるための分級を行うことがより好ましい。やはり、粗大造粒粒子や微小造粒粒子を前工程にフィードバックすることで、より品質の安定化を図ることができる。造粒には公知の造粒設備を使用することができ、回転式、攪拌式、押し出し式等の設備が好適である。
【０１１４】
さらに、再生粒子凝集体の原料となり得るもの以外はあらかじめ除去しておくことが好ましく、例えば古紙パルプ製造工程の脱墨工程に至る前段階のパルパーやスクリーン、クリーナー等で砂、プラスチック異物、金属等を除去することが、除去効率の面で好ましい。特に鉄分の酸化物は微粒子の白色度低下の起因物質になるため、鉄分の混入を避け、選択的に取り除くことが推奨される。各工程を鉄以外の素材で設計又はライニングし、摩滅等により鉄分が系内に混入することを防止するとともに、さらに、乾燥・分級設備内等に磁石等の高磁性体を設置し、選択的に鉄分を除去することが好ましい。
【０１１５】
好適な燃焼炉として用いられる内熱キルン炉又は外熱キルン炉は、内部耐火物を円周状でなく、六角形や八角形とすることで燃焼物を滑らせることなく持ち上げて攪拌することができるが、現実には、キルン炉として円筒形であり、燃焼物攪拌用のリフターを設けることが、原料の均一な燃焼と、品質の均一化を図ることができる点で最適である。これは、第１燃焼炉において、低温でじっくりと原料全体を燃焼することを意図することとも関係すると考えられる。
【０１１６】
［第２燃焼炉のリフターについて］
第２燃焼炉内の内壁に、その一端側から他端側に向けて、螺旋状リフター及び／又は軸心と平行な平行リフターを配設することで、原料の均一な燃焼と、品質の均一化を図ることができる。特に、被燃焼物の装入側から排出側に向けて、螺旋状リフターと、軸心と平行な平行リフターとの順で配設することが望ましい。
【０１１７】
前記リフターの構成によると、装入側から投入された内容物が、まず螺旋状リフターにて他端側に向けて適正量ずつ送り込まれながら持ち上げられて落下する間に、原料に起因する有機成分がガス化し、発生する燃焼ガス（可燃焼ガス）と効率的に接触し、さらに引き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すことで燃焼ガス（可燃焼ガス）と効率的に接触するので、熱交換効率よく内容物を燃焼させることができる。特に、螺旋状リフターにて平行リフターに送り込まれる内容物の量がコントロールされることで、平行リフター部分における内容物の持ち上げ・落下が適正に行われ、内容物の燃焼を均一かつ効率的に行うことができる。また、耐火物の損傷の恐れがないことから、燃焼物の純度の低下がなく、その生産能力も向上する。
【０１１８】
また、螺旋状リフター及び平行リフターを、例えば耐熱性を有するステンレス鋼板等の金属製とすると、比較的温度が低いので高価な耐熱材料を用いなくても、充分に耐久性及び強度を確保することができると共に、耐火物製のリフター等と比して伝熱効率が高いので、一層熱効率が向上する。
【０１１９】
前記第２燃焼炉のリフターを図面にて説明する。図２は第２燃焼炉の部分概略図であり、（ａ）は第２燃焼炉の一部破断概略断面図、（ｂ）は第２燃焼炉の内部展開概略平面図である。図２において、被燃焼物は第２燃焼炉３２の左側から装入され（図２（ａ）中、「装入」と示す）、回転駆動手段（図示せず）にて回転駆動可能に構成され、他端側から排出される。
【０１２０】
第２燃焼炉３２は、円筒状の外筐３２Ａの内面に、耐火キャスタブルや耐火レンガからなる耐火壁３２Ｂを内張りして構成されている。第２燃焼炉３２の耐火壁３２Ｂの内面には、投入側において、第２燃焼炉３２の軸心に対して４５〜７０°の傾斜角で傾斜した複数条（図２では８条）の螺旋状リフター４が等間隔に突設されている。さらにこの螺旋条リフター４の配設領域の他端側に、第２燃焼炉３２の軸心と平行な適当長さの平行リフター５Ａが、周方向に等間隔置きに複数（図２では８つ）かつ軸心方向に複数列（図２では８列）千鳥状に配列して突設されている。
【０１２１】
また、平行リフター５Ａは、図２の右側に排出部に向かって連続的に形成されている（図示せず）。この場合、装入側では低温であるので、装入側の平行リフター５Ａは、ステンレス鋼板等の耐熱性及び耐腐食性を有する金属板にて形成することが望ましく、排出部側では高温となるので、排出部側の平行リフター５Ａは、耐火物性とすることが望ましい。
【０１２２】
なお、図２では、螺旋状リフター４はその長手方向に適当間隔おきに配設した取付ブラケット６に固定されて配設されている。また、各平行リフター５Ａは、それぞれの取付ブラケット５Ｂに固定されて配設されている。
【０１２３】
さらに必要に応じて、螺旋状リフター又は平行リフターの一方のみを設けることも可能である。
【０１２４】
例えば図１に示す製造設備フローに基づく再生粒子凝集体の製造方法では、示差熱熱重量同時測定装置による示差熱分析において、７００℃近傍で生じる炭酸カルシウムの分解（酸化カルシウムへの変化）における減量（率）が５０％以上となるように脱墨フロスを燃焼制御することで、より正確にカルシウム成分の酸化の進行を抑制し、得られる再生粒子凝集体が硬くなるのを防止することができるという利点がある。
【０１２５】
以上、顔料である再生粒子凝集体の好適な製造方法の一例を詳細に説明したが、さらに本発明においては、該再生粒子凝集体として、前記のごとき工程を経て得られた再生粒子凝集体の表面をシリカで被覆した、シリカ被覆再生粒子凝集体も好適に用いることができる。
【０１２６】
表面をシリカで被覆したシリカ被覆再生粒子凝集体は、その表面が高い多孔性を有し、比表面積が飛躍的に高くなっているので、後述するように、接着剤であるシラノールＰＶＡとの結合力がさらに向上すると共に、例えば新聞用オフセットインクの吸収乾燥性をさらに向上させ、印刷濃度の向上をより充分に図ることができると共に、印刷不透明度をさらに向上させることができる。該シラノールＰＶＡとしては、例えばＲポリマー（商品名、（株）クラレ製）が代表例としてあげられる。
【０１２７】
なお、本発明に用いられる、古紙処理工程の脱墨工程にて生じる脱墨フロスは、近年の中性抄紙化に伴い、炭酸カルシウムの含有量が増加傾向にあり、得られる再生粒子凝集体中のカルシウムの割合も高くなる傾向がある。このようにカルシウムの割合が高い再生粒子凝集体を顔料として用いると、得られる新聞用紙の白紙不透明度がやや低下する場合があるが、表面にシリカを析出させたシリカ被覆再生粒子凝集体は、製紙用途の無機粒子としての機能が非常に高く、該シリカ被覆再生粒子凝集体を顔料として用いた新聞用紙は、その白紙不透明度及び吸油性が充分に向上する。
【０１２８】
再生粒子凝集体の表面を被覆するシリカについては、天然に産出するシリカではなく、何らかの化学反応による合成シリカであれば特に制限なく使用することが可能である。具体的には、例えばコロイダルシリカ、シリカゲル、無水シリカ等があげられる。これらの合成シリカは、高比表面積、ガス吸着能の高さ、微細性、細孔への浸透力や吸着力の大きさ、付着性の高さ、高吸油性等の優れた特性を活かして、幅広い分野で利用されているものである。これらのうち、コロイダルシリカは、珪酸化合物から不純分を除去して無水珪酸ゾルとし、ｐＨ及び濃度を調整してゾルを安定化させた、球状、連鎖状、不定形等の形状を有する非晶質シリカである。シリカゲルは、珪酸ナトリウムを無機酸で分解することによって得られる含水珪酸である。また無水シリカは、四塩化ケイ素の加水分解によって得られるものである。
【０１２９】
シリカ被覆再生粒子凝集体は、前記燃焼工程において凝集体とした再生粒子凝集体を珪酸アルカリ溶液中にて懸濁するとともに鉱酸を添加し、該再生粒子凝集体の周囲をシリカで被覆して得ることができ、例えば以下の方法を好適に採用することができる。
【０１３０】
まず、再生粒子凝集体を珪酸アルカリ溶液に添加、分散させ、スラリーを調製した後に加熱攪拌しながら、液温を６０〜１００℃程度、より好ましくは密閉容器内で所定の圧力に保持して鉱酸を添加し、シリカゾルを生成させる。次いで最終反応液のｐＨを中性〜弱アルカリ性の範囲に調整することにより、再生粒子凝集体の表面にシリカを析出させることができる。このようにして再生粒子凝集体の表面に析出されるシリカは、珪酸アルカリ（例えば珪酸ナトリウム：水ガラス）を原料として、硫酸、塩酸、硝酸等の鉱酸の希釈液と高温下で反応し、加水分解反応と珪酸の重合化により得られる、粒子径が１０〜２０ｎｍ程度のシリカゾル粒子である。
【０１３１】
また、珪酸ナトリウム溶液等の珪酸アルカリ溶液に希硫酸等の鉱酸を添加することによって生成する、粒子径が数ｎｍ程度のシリカゾル微粒子を、再生粒子凝集体の多孔性を有する表面全体を被覆するように付着させ、該シリカゾル微粒子の結晶成長に伴う、無機微粒子表面上のシリカゾル微粒子と再生粒子凝集体に包含されるケイ素やカルシウム、アルミニウムとの間で生じる結合により、無機粒子の表面にシリカを析出させることもできる。この場合、珪酸アルカリ溶液に酸を添加する際のｐＨも、中性〜弱アルカリ性の範囲とし、好ましくはｐＨを８〜１１の範囲に調整する。これは、ｐＨが７未満の酸性条件になるまで酸を添加してしまうと、シリカゾル粒子ではなくホワイトカーボンが生成する恐れが生じるからである。
【０１３２】
なお、前記珪酸アルカリ溶液の種類には特に限定がないが、入手が容易である点から珪酸ナトリウム溶液（３号水ガラス）が特に望ましい。かかる珪酸アルカリ溶液の濃度としては、再生粒子凝集体中のシリカ成分が低下し、再生粒子凝集体の表面にシリカが析出し難くならないようにするには、溶液中の珪酸分（ＳｉＯ2換算）が３質量％以上であることが好ましく、再生粒子凝集体の表面に析出されるシリカが、シリカゾルの形態からホワイトカーボンになり、再生粒子凝集体の多孔性が阻害され、不透明度や印刷適性の向上効果が不充分になる恐れをなくすには、かかる珪酸分が１０質量％以下であることが好ましい。
【０１３３】
このように、本発明に好適に用いられる再生粒子凝集体は、好ましくは、その粒子構成成分中に、カルシウム、ケイ素及びアルミニウムの３成分を含有している。Ｘ線マイクロアナライザー（型番：Ｅ−ＭＡＸ・Ｓ−２１５０、（株）日立製作所／（株）堀場製作所製）による元素分析において、該再生粒子凝集体の粒子構成成分には、酸化物換算で、カルシウムとケイ素とアルミニウムとが、３０〜８２：９〜３５：８〜３５、さらには４０〜８２：９〜３０：９〜３０、特に６０〜８２：９〜２０：９〜２０の質量割合で含有されていることが好ましい。
【０１３４】
また、特に再生粒子凝集体がシリカ被覆再生粒子凝集体である場合には、前記Ｘ線マイクロアナライザーによる元素分析において、該シリカ被覆再生粒子凝集体の粒子構成成分には、酸化物換算で、カルシウムとケイ素とアルミニウムとが、１０〜８０：１０〜８０：５〜２９、さらには１５〜８０：１５〜８０：５〜２５の質量割合で含有されていることが好ましい。
【０１３５】
さらに本発明で好適に使用することができるシリカ被覆再生粒子凝集体において、特に第１燃焼炉の炉内温度（燃焼温度）が、好ましくは３００℃以上、５００℃未満、さらに好ましくは４００℃以上、５００℃未満、特に好ましくは４００〜４５０℃といった条件を経て得られたシリカ被覆再生粒子凝集体は、燃焼可能な有機物を緩やかに燃焼させて得られたものであるので、製品の色ムラが少なく、均一な色目であり、塗工層形成において付与される染料との相乗効果にて、あたかも塗工層を有さない新聞用紙と同等の、Ｌ*＝７５．０〜８０．０、ａ*＝−３．５０〜０．５０、ｂ*＝３．５０〜７．５０である新聞用紙を得ることが容易になる。
【０１３６】
なお、前記再生粒子凝集体（以下、シリカ被覆再生粒子凝集体を含む概念として記載する）において、酸化物換算のカルシウムとケイ素とアルミニウムとの合計含有割合は、再生粒子凝集体の粒子構成成分中の８５質量％以上、さらには９０質量％以上であることが好ましい。
【０１３７】
本発明に用いられる再生粒子凝集体は、ケイ素を含むところ、ケイ素からなるシリカの粒子は微細なので、光学的屈折率が高い。したがって、例えばケイ素が酸化物換算で前記質量割合以上含有されている再生粒子凝集体が顔料として表面に塗工された新聞用紙は、白紙不透明度が特に高い。
【０１３８】
また、例えばカルシウムが酸化物換算で前記質量割合以上含有された再生粒子凝集体が顔料として表面に塗工された場合には、特に得られる新聞用紙の白色度を向上させることができる。
【０１３９】
再生粒子凝集体の粒子構成成分中のカルシウムとケイ素とアルミニウムとの質量割合を、酸化物換算で前記範囲内に調整するには、本来、脱墨フロスにおける原料構成を調整することが好ましいが、乾燥工程や燃焼工程、さらには必要に応じて分級工程において、由来が明確な塗工フロスや調整工程フロスをスプレー等で含有させる方法や、焼却炉スクラバー石灰を含有させる方法を採用することも可能である。
【０１４０】
例えば、再生粒子凝集体中のカルシウムの調整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、ケイ素の調整には不透明度向上剤として多量添加されている塗工紙製造系の排水スラッジを、アルミニウムの調整には酸性抄紙系等の硫酸バンドが使用された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の排水スラッジを適宜用いることができる。
【０１４１】
また再生粒子凝集体において、カルシウムとケイ素とアルミニウムとの合計含有割合を酸化物換算で８５質量％以上に調整するには、例えば排水スラッジの凝集処理に鉄分を含有しない凝集剤を使用する手段、製造設備工程を鉄以外の素材で設計又はライニングし、摩滅等により鉄分が系内に混入するのを防止したり、さらには乾燥・分級設備内に磁石等の高い磁性体を設置して鉄分を除去する手段等を採用することが可能である。特に鉄分は、酸化により白色度を低下させる起因物質になるため、選択的に除去することが好ましい。
【０１４２】
また再生粒子凝集体にはケイ素が含まれるが、該ケイ素からなるシリカの１次粒子は微細であるので、光学的屈折率が高い。したがって、例えばケイ素が酸化物換算で前記質量割合以上含有された再生粒子凝集体を顔料として表面に塗工した場合には、特に得られる新聞用紙の白紙不透明度を向上させることができる。
【０１４３】
本発明に用いられる再生粒子凝集体の粒子径は、例えば高速オフセット印刷等の印刷における紙粉の発生を充分に防止し、かつ適度なスベリ性を容易に付与するという点から、体積平均粒子径が１．０μｍ以上、さらには１．２μｍ以上であることが好ましく、また精細な印刷面や、より迅速なインク吸収乾燥性及び用紙表面でのインク定着性を得るという点から、体積平均粒子径が５．０μｍ以下、さらには４．８μｍ以下であることが好ましい。
【０１４４】
また本発明に用いられる再生粒子凝集体は、粒子径の体積分布において２０μｍ以下である凝集体の割合が７０質量％以上に、かつ該粒子径の体積分布において１８μｍを越える凝集体の割合が０．５質量％以下に調整されていることがより好ましい。
【０１４５】
なお本明細書において、再生粒子凝集体の体積平均粒子径及び体積分布は、レーザー粒径分布測定装置（レーザー回折式粒度分布測定装置 ＳＡＬＤ−２２００型、標準屈折率（１）にて測定、（株）島津製作所製）にて測定した値（レーザー解析に基づく値）をいう。
【０１４６】
さらに本発明では、新聞用紙表面における白色ムラを解消することができ、さらには耐水性、湿し水に対する用紙の湿潤や伸張の抑制、表面強度、見当ズレの抑制、インク吸収性などの新聞用紙の特性がより向上するという点から、塗工層表面のＸ線マイクロアナライザーによる元素分析において、再生粒子凝集体の存在領域が面積割合で３０％以上、さらには３２％以上であることが好ましい。またかかる再生粒子凝集体が柔軟な２次凝集体であり、過度の配合は高速輪転印刷における紙粉の発生、紙質強度の低下を来たすという点を考慮すると、再生粒子凝集体の存在領域が面積割合で９０％程度以下であることが好ましい。
【０１４７】
従来の塗工用顔料は、粉体白色度計（（株）ケット科学研究所製、形式Ｃ−１００）において白色度が８５％以上のものが一般的に用いられ、本発明が対象とする白色度が５２〜６０％の新聞用紙に用いる場合、その白色度差から用紙表面に白色ムラが生じる問題がある。一方、本発明で好適に用いることができる再生粒子凝集体は、元来灰暗色の脱墨フロスを原料とし、本来は高い白色度の再生粒子凝集体を製造するところ、本発明にて供するが故に、所望の白色度の再生粒子凝集体を製造し得る。よって、その再生粒子凝集体を用いた本発明においては、課題とする不透明度の向上を遡及しながら、従来であれば白色ムラが生じる問題を考慮すべきところ、前記のごとく再生粒子凝集体の存在領域を面積割合で３０％以上、さらには３２％以上としても前記問題を生じず、塗工層を有しながらも白色ムラが少なく、不透明度が高いうえ、紙粉によるブランケット汚れ、剣先詰まり及び見当ズレがなく、印刷適性にも優れた新聞用紙を提供することができる。
【０１４８】
さらに本発明で好適に使用することができる再生粒子凝集体において、特に第１燃焼炉の炉内温度（燃焼温度）が、好ましくは３００℃以上、５００℃未満、さらに好ましくは４００℃以上、５００℃未満、特に好ましくは４００〜４５０℃といった条件を経て得られた再生粒子凝集体は、燃焼可能な有機物を緩やかに燃焼させて得られたものであるので、製品の色ムラが少なく、均一な色目であり、塗工層形成において付与される染料との相乗効果にて、あたかも塗工層を有さない新聞用紙と同等の、Ｌ*＝７５．０〜８０．０、ａ*＝−３．５０〜０．５０、ｂ*＝３．５０〜７．５０である新聞用紙を得ることが容易になる。
【０１４９】
なお本明細書において、再生粒子凝集体の存在領域とは、一定面積の領域を１２０００倍で試料の異なる個所を１０枚撮影し、Ｘ線マイクロアナライザーにて各領域における元素分析を行い、画像解析装置にてカルシウム、ケイ素及びアルミニウムが重なって検出される部分を再生粒子凝集体として選択し、カルシウム、ケイ素及びアルミニウムが重なって検出される部分の面積割合を画像解析装置にて算出して求めたものである。
【０１５０】
さらに前記再生粒子凝集体は、ＪＩＳ Ｋ ５１０１−１３−１に記載の「顔料試験方法−第１３部：吸油量−第１節：精製あまに油法」に準拠した吸油量が、８０ｍｌ／１００ｇ以上、さらには９０ｍｌ／１００ｇ以上であることが好ましく、また２００ｍｌ／１００ｇ以下、さらには１４５ｍｌ／１００ｇ以下であることが好ましい。該再生粒子凝集体の吸油量が８０ｍｌ／１００ｇ未満では、白紙不透明度と印刷不透明度との差が少なく、印刷の裏抜けが生じたり、ネッパリが生じる恐れがあり、２００ｍｌ／１００ｇを超えると、紙面ｐＨが高めに推移する傾向があり、インク濃度が低下する恐れがある。
【０１５１】
本発明でいう印刷不透明度とは、オフセット輪転印刷機（型番：ＲＩ−２型、石川島産業機械（株）製）で、オフセット輪転印刷用インク（商品名：ニューズゼットナチュラリス（墨）、大日本インキ化学工業（株）製）のインク量を変えて印刷し、印刷面反射率が９％のときの、印刷前の裏面反射率に対する印刷後の裏面反射率の比率：
（印刷後の裏面反射率／印刷前の裏面反射率）×１００（％）
を求めたものである。なお、これら反射率の測定には、分光白色度測色機（スガ試験機（株）製）を用いる。
【０１５２】
新聞用紙においては、見た目の不透明性が重要視されるため、印刷不透明度は、一定の印刷面反射率において、印刷前の裏面反射率に対する印刷後の裏面反射率の比率から求めることが好適である。本発明における特徴である再生粒子凝集体を顔料として用い、ＪＩＳ Ｐ ８１５０に規定されたＣＩＥＬａｂ色空間によって算出した用紙表面のＬ*、ａ*、ｂ*が、Ｌ*＝７５．０〜８０．０、ａ*＝−３．５０〜０．５０、ｂ*＝３．５０〜７．５０となるように塗工層を設けることで、塗工層を有しながらも白色ムラが少ない新聞用紙を得ることができる。
【０１５３】
本発明において、新聞用紙により適度なスベリ性が付与され、高い不透明度やインク吸収乾燥性が確保されるようにするには、再生粒子凝集体の量が、顔料全量の３０質量％以上、さらには３５質量％以上となるように調整することが好ましい。
【０１５４】
再生粒子凝集体は、その構成成分として、酸化物換算で、カルシウムとケイ素とアルミニウムとが、好ましくは３０〜８２：９〜３５：８〜３５、さらに好ましくは４０〜８２：９〜３０：９〜３０、特に好ましくは６０〜８２：９〜２０：９〜２０の質量割合で、シリカ被覆再生粒子凝集体の場合は、好ましくは１０〜８０：１０〜８０：５〜２９、さらに好ましくは１５〜８０：１５〜８０：５〜２５の質量割合で含有されており、炭酸カルシウムやホワイトカーボン等の従来から用いられる各種微細粒子単体とは異なり、微細粒子固有の効果のみを発現することがなく、平準化された性状を有するので、他の組み合わせ可能な顔料と比べ、顔料全量の３０質量％以上、さらには３５質量％以上となるように調整することで、摩擦や印刷適正などに偏ることなく、均等な塗工層の形成と不透明性とを発揮することができる。
【０１５５】
塗工剤の主成分である顔料としては、前記特定の再生粒子凝集体が少なくとも配合されていればよいが、例えばオフセットカラー印刷等の印刷時における新聞用紙の特性がさらに向上するという点から、かかる再生粒子凝集体とともに、アスペクト比が２０以上の高アスペクト顔料が配合されていることが好ましい。
【０１５６】
前記高アスペクト顔料としては、例えばカオリンクレー、デラミネーテッドクレー等の高アスペクトクレーがあげられ、他にも、例えばアスペクト比が約５０、さらには実験室レベルで１００に至るアスペクト比を有するクレーや炭酸カルシウムが開発されている。このような１００に近似のアスペクト比を有する顔料は、粒子径の大きなものを製造することができない点や高価になるといった問題があるので、アスペクト比が高くとも５０程度のものを例示することができる。
【０１５７】
高アスペクト顔料のアスペクト比は、例えばオフセットカラー印刷等の印刷時において新聞用紙表面の平坦性を向上させることで、高精細な印刷面を得ることができるだけでなく、印刷面に対して並列的に配向するため、不透明性がさらに向上するという点から、２０以上、さらには２１以上であることが好ましい。また価格と得られる品質面とを考慮すると、かかる高アスペクト顔料のアスペクト比は３０以下であることが好ましい。
【０１５８】
本発明に用いられる高アスペクト顔料の粒子径は、例えば高速オフセット印刷等の印刷における紙粉の発生をより充分に防止するという点から、体積平均粒子径が２．０μｍ以上、さらには２．２μｍ以上であることが好ましく、また精細な印刷面や、より迅速なインク吸収乾燥性及び用紙表面でのインク定着性を得るという点から、体積平均粒子径が１５．０μｍ以下、さらには１３．０μｍ以下であることが好ましい。
【０１５９】
高アスペクト顔料を前記再生粒子凝集体と併用する場合、新聞用紙表面における白色ムラを解消することができ、さらには耐水性、湿し水に対する用紙の湿潤や伸張の抑制、表面強度、見当ズレの抑制、インク吸収性などの新聞用紙の特性がより向上するという点から、塗工層表面のＸ線マイクロアナライザーによる元素分析において、再生粒子凝集体と高アスペクト顔料との合計存在領域が面積割合で４５％以上、さらには４８％以上であることが好ましい。再生粒子凝集体と高アスペクト顔料との合計存在領域を面積割合で１００％とすることも可能であるが、例えば高速オフセット印刷等の印刷における用紙表面の表面強度、紙粉発生の抑制という点を考慮すると、安価なタルク等の顔料を用いる場合は、再生粒子凝集体と高アスペクト顔料との合計存在領域が面積割合で１００％程度以下であることが好ましい。
【０１６０】
なお本明細書において、再生粒子凝集体と高アスペクト顔料との合計存在領域とは、前記再生粒子凝集体の存在領域と同様に、一定面積の領域を１２０００倍で試料の異なる個所を１０枚撮影し、Ｘ線マイクロアナライザーにて各領域における元素分析を行い、画像解析装置にてカルシウム、ケイ素及びアルミニウムが重なって検出される面積（Ａ）を測定し、またＸ線マイクロアナライザーにて視認した高アスペクト顔料の個数に高アスペクト顔料の１０個平均面積を乗算して算出される面積（Ｂ）を測定し、面積（Ａ）と面積（Ｂ）とから、合計面積割合を算出して求めたものである。
【０１６１】
さらに顔料として、前記再生粒子凝集体及び高アスペクト顔料の他にも、例えば軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、タルク、クレー、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、炭酸亜鉛、サチンホワイト、ケイ酸アルミニウム、ケイソウ土、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、合成非晶質シリカ（ホワイトカーボン）、コロイダルシリカ、コロイダルアルミナ、擬ベーマイト、水酸化アルミニウム、アルミナ、リトポン、ゼオライト、加水ハロイサイト、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、多孔性合成非晶質シリカ、多孔性炭酸マグネシウム、多孔性アルミナ等の無機顔料；スチレン系プラスチックピグメント、アクリル系プラスチックピグメント、ポリエチレン、マイクロカプセル、尿素樹脂、メラミン樹脂等の有機顔料といった、一般に塗工剤に配合される顔料の中から、１種又は２種以上を適宜選択して用いることができる。
【０１６２】
なお、前記再生粒子凝集体以外の顔料を用いる場合、レーザー法にて測定した平均粒子径が例えば２〜１５μｍ程度のものであることが好ましい。また塗工剤に配合される顔料全体としては、レーザー法にて測定した平均粒子径が例えば０．１〜１０μｍ程度であることが好ましく、またその１５μｍ以下の粒度分布（体積基準）が５５〜７０％程度であることが好ましい。
【０１６３】
顔料とともに塗工剤に配合される接着剤の種類には特に限定がないが、例えば酸化澱粉、変性澱粉、エステル化澱粉、デキストリン等の澱粉類；ポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡという）等の合成樹脂接着剤；カゼイン、大豆蛋白、合成蛋白等の蛋白類といった水溶性接着剤や、例えばスチレン−ブタジエン共重合体等の共役ジエン系共重合体ラテックス；アクリル酸エステルの重合体又は共重合体等のアクリル系共重合体ラテックス；エチレン−酢酸ビニル重合体等のビニル系重合体ラテックス；これら各種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溶解性、アルカリ膨潤性又はアルカリ非溶解性の重合体ラテックスといったラテックス類が例示され、これらの中から１種又は２種以上を適宜選択して用いることができる。これらの中でも、再生粒子凝集体との結合によって適度なインク吸収能が発現され、耐水性が高く、多頻度の湿し水に対しても用紙の湿潤や伸張がより抑制された新聞用紙を得ることができるという点から、特に酸化澱粉等の澱粉類やＰＶＡを用いることが好ましい。
【０１６４】
なお、前記ＰＶＡとしては、例えば平均重合度が５０〜２４００程度であり、またケン化度が９８．０〜９９．０モル％程度のものを好適に用いることができる。
【０１６５】
塗工剤における顔料と接着剤との配合割合は、例えばオフセットカラー印刷等の印刷時における新聞用紙の特性の向上効果が充分に発現されるようにするには、顔料１００質量部に対して接着剤が１５質量部以下、さらには１０質量部以下となるように調整することが好ましい。また接着剤の量が少なすぎて、原紙に対する塗工剤の付着性が不充分にならないようにするには、顔料１００質量部に対して接着剤が５質量部以上、さらには８質量部以上となるように調整することが好ましい。
【０１６６】
なお塗工剤は顔料及び接着剤を主成分とするものであり、これら顔料及び接着剤の塗工剤中の合計量は、通常９０質量％程度以上であることが好ましい。
【０１６７】
本発明の新聞用紙は、前記したように、原紙の白色度が所定範囲内であるが、例えば塗工層内に染料を含有させることにより、原紙の白色度と、該原紙の表面に形成された塗工層表面、すなわち新聞用紙表面の白色度とを平準化することができる。
【０１６８】
染料を抄紙に用いる場合、内添用の填料とともに原料パルプに内添するのが一般的であり、通常染料は、パルプ繊維に対する染色性は良好であるが、填料に対する染色性は低い。ところが、従来一般的に用いられるクレーや炭酸カルシウムに対する染料の染色性と、再生填料に対する染色性とは異なる。
【０１６９】
本発明では、前記したように、塗工剤において顔料として特定の再生粒子凝集体が少なくとも配合されるが、該再生粒子凝集体に対して、染料は良好な染色性を示す。しかも、その染色性は、種々の再生粒子凝集体においても、高温で燃焼した再生粒子凝集体と比べて低温で燃焼した再生粒子凝集体の方がより優れる。さらに、再生粒子凝集体を含む顔料の粒径や仕様によっても、染料の挙動が異なる。
【０１７０】
また、紙用途の染料は、アニオン性を呈する従来一般的に用いられるクレーや炭酸カルシウムよりも、再生粒子凝集体に対する染色性の方が高く、カチオン性直接染料又は塩基性染料は、再生粒子凝集体の仕様により染色性が異なる。
【０１７１】
そこで、これら染色性の異なる染料を塗工剤において併用すると、染料微細繊維比率及び填料比率の高いフェルト面は、カチオン性直接染料もしくは塩基性染料で着色され、パルプ比率の高いワイヤー面は、主にアニオン性直接染料で着色される。したがって、同色系のアニオン性直接染料とカチオン性直接染料もしくは塩基性染料との使用比率を調整することにより、色相表裏差を小さくすることができ、調整の度合いによっては、色相表裏差をゼロにすることも可能である。
【０１７２】
また、本発明のように染料を塗工剤に配合して原紙の表面に塗工することにより、従来のように原料パルプに染料を内添する場合と比較して、少量の染料にて着色ムラを抑制することができる。
【０１７３】
本発明に用いる染料の種類には特に限定がなく、塩基性染料、酸性染料、アニオン性直接染料、カチオン性直接染料、ノニオン性染料等の中から１種又は２種以上を適宜選択し、例えば前記のごとき組み合わせにて使用することができる。
【０１７４】
前記染料の中でもアニオン性直接染料は退色性が高いが、表面サイズ剤や紙力増強剤と同時に塗工剤中に配合する際に、表面サイズ剤との凝集が起こり難く、取り扱いが容易であるという点から紙力増強剤としてアニオン性澱粉を使用する場合が多く、カチオン性の染料を配合すると、該アニオン性澱粉との凝集物が生成される可能性がある。したがって、染料としてはアニオン性直接染料を用いることがより好ましいが、前記したように、同色系のアニオン性直接染料とカチオン性直接染料もしくは塩基性染料とを併用し、両者の使用比率を調整することにより、色相表裏差を小さくすることができ、調整の度合いによっては、色相表裏差をゼロにすることも可能である。
【０１７５】
本発明に好適に用いることができる染料として、例えば以下のものが例示される。
【０１７６】
（アニオン性直接染料）
・Ｒ１：赤色アニオン性直接染料
（東亜化成（株）製、登録商標：トーアレッド２ＢＰ）
（クラリアントジャパン（株）製、商品名：カルタバイオレット３Ｂ７０）
（日本化薬（株）製、商品名：カヤフェクトオレンジＬ）
・Ｙ１：黄色アニオン性直接染料
（東亜化成（株）製、商品名：ミカドファーストイエロー２１Ｒ）
・Ｂ１：青色アニオン性直接染料
（日本化薬（株）製、商品名：ダイレクトスカイブルー５Ｂ２００）
（日本化薬（株）製、商品名：カヤフェクトブルーＲＦｌｉｑｕｉｄ１００）
【０１７７】
（カチオン性直接染料）
・Ｒ２：赤色カチオン性直接染料
（クラリアントジャパン（株）製、
商品名：カルタゾールレッドＫ２ＢＮリキッド）
（日本化薬（株）製、商品名：カヤフェクトオレンジＣＳ）
・Ｙ２：黄色カチオン性直接染料
（クラリアントジャパン（株）製、
商品名：カルタゾールイエローＫＧＬリキッド）
（日本化学工業所（株）製、商品名：スーパーイエローＹＳＬ）
・Ｂ２：青色カチオン性直接染料
（クラリアントジャパン（株）製、
商品名：カルタゾールブルーＫＲＬリキッド）
【０１７８】
（塩基性染料）
・Ｒ３：赤色塩基性染料
（保土ヶ谷化学工業（株）製、商品名：アストラフロキシン）
・Ｙ３：黄色塩基性染料
（日本化学工業所（株）製、商品名：スーパーイエローＦＧＬ
・Ｂ３：青色塩基性染料
（ＢＡＳＦジャパン（株）製、商品名：バサゾールブルー１６Ｌ）
【０１７９】
本発明に用いる塗工剤中には、前記顔料及び接着剤や染料の他にも、例えば表面サイズ剤、紙力増強剤、消泡剤、防腐剤等の、製紙分野で通常使用される添加剤を適宜配合することができる。
【０１８０】
塗工剤を調製する方法には特に限定がなく、顔料及び接着剤、必要に応じて各種添加剤等の配合割合を適宜調整し、適切な温度にて均一な組成となるように撹拌混合し、例えば固形分濃度が１〜１０質量％程度となるようにすればよい。
【０１８１】
なお、前記染料は他の機能性添加剤と反応する場合があるので、このような反応を避けるためには、あらかじめ分散させた染料を、塗工工程直前に塗工剤に均一に分散させることが好ましい。
【０１８２】
前記塗工剤を原紙の両面に塗工して塗工層を形成する。塗工に用いられる塗工装置には特に限定がなく、例えば２ロールサイズプレス、ブレードメタリングサイズプレス、ロッドメタリングサイズプレス、ゲートロールコーター、ブレードコーターバーコーター、ロッドブレードコーター、エアーナイフコーター等を適宜使用することができる。これらの中でも、原紙の表面に塗工剤を均一にムラなく塗工することができるという点から、ゲートロールコーターやロッドメタリングサイズプレスを用い、フィルムトランスファー方式にて塗工層を形成することが好ましい。
【０１８３】
塗工層を形成する際の塗工剤の塗工量は、塗工層に充分な表面強度を付与するためには、原紙の片面あたり、固形分で０．２ｇ／ｍ2以上、さらには０．５ｇ／ｍ2以上であることが好ましく、またネッパリ性が高くなり、ブランケットへの貼り付き、断紙などのトラブルが生じないようにするためには、原紙の片面あたり、固形分で３．０ｇ／ｍ2以下、さらには２．０ｇ／ｍ2以下であることが好ましい。
【０１８４】
また塗工剤を原紙に塗工する際の塗工速度は、原紙の両面に所望の塗工層が形成される限り特に限定がなく、通常の新聞用紙を製造する際の抄紙速度程度であればよい。
【０１８５】
本発明において、例えば前記塗工装置を用い、原紙の両面に前記塗工量で塗工剤を塗工した後、乾燥させて塗工層を形成させるが、必要に応じて、その表面に平坦化処理を施して仕上げを行うことができる。かかる平坦化処理の際には、例えばスーパーカレンダー、グロスカレンダー、ソフトカレンダー等のカレンダー設備を用いることができる。
【０１８６】
得られる新聞用紙について、例えばオフセットカラー印刷等の印刷時の特性がさらに向上するという点から、塗工層の表面平滑度Ｒｐ値（パーカープリントサーフ粗さ（空気漏洩方式））が、１．９６ＭＰａの印圧下で８μｍ以下、さらには７．５μｍ以下となるように、例えば前記平坦化処理が施されることが好ましい。また高速輪転印刷における瞬時の版胴と印刷用紙表面との接触（用紙にかかる印圧が瞬時）という点を考慮すると、かかる塗工層の表面平滑度Ｒｐ値は、１．９６ＭＰａの印圧下で４μｍ以上、さらには４．５μｍ以上であることが好ましい。
【０１８７】
なお本明細書において、塗工層の表面平滑度Ｒｐ値は、塗工層表面のプリントサーフラフネスをＩＳＯ−８７９１／４「Ｐａｐｅｒ ａｎｄ ｂｏａｒｄ−Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ／ｓｍｏｏｔｈｎｅｓｓ（ａｉｒ ｌｅａｋ ｍｅｔｈｏｄｓ）−Ｐａｒｔ４：Ｐｒｉｎｔ−ｓｕｒｆ ｍｅｔｈｏｄ」（１９９２年）に従って測定したものである。該測定において、測定機は、Ｍｅｓｓｍｅｒ社製のＰＡＲＫＥＲ ＰＲＩＮＴ−ＳＵＲＦ Ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ Ｔｅｓｔｅｒ ＭＯＤＥＬ Ｎｏ．Ｍｅ−９０を用い、条件は、ソフトバッキング、クランプ圧１．９６ＭＰａとする。
【０１８８】
かくして得られる本発明の新聞用紙は、配達や運送における軽量化、高速輪転印刷における紙質強度の確保、印刷不透明性の確保という点から、ＪＩＳ Ｐ ８１２４「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坪量が、３５ｇ／ｍ2以上、好ましくは３８ｇ／ｍ2以上であり、またその軽量化の点から、かかる坪量が、５０ｇ／ｍ2以下、好ましくは４８ｇ／ｍ2以下である。
【０１８９】
前記したように、本発明においては、原紙の白色度と、塗工層表面、すなわち新聞用紙表面の白色度とが平準化されているが、これら両者の白色度の差は５％以下、さらには３％以下であることが好ましい。
【０１９０】
また本発明の新聞用紙は、ＪＩＳ Ｐ ８１５０に規定されたＣＩＥＬａｂ色空間によって算出した用紙表面のＬ*、ａ*、ｂ*が
Ｌ*＝７５．０〜８０．０、
ａ*＝−３．５０〜０．５０、
ｂ*＝３．５０〜７．５０
であり、該用紙表面のＬ*、ａ*、ｂ*は、好ましくは
Ｌ*＝７７．０〜７９．０、
ａ*＝−２．５０〜０．００、
ｂ*＝４．００〜７．００
である。
【０１９１】
新聞用紙は、一面に文字情報が網羅された情報資料となる新聞用途に用いられるため、過度に色が白いと眼精疲労を来たし、一概にはいえないものの、例えば北日本では暖色系（赤や黄色）の色彩が好まれ、南日本では寒色系（青や緑色）の色彩が好まれる傾向がある。本発明においては、再生粒子凝集体を好適に用いながら、用紙表面のＬ*、ａ*、ｂ*をＬ*＝７５．０〜８０．０、ａ*＝−３．５０〜０．５０、ｂ*＝３．５０〜７．５０、好ましくはＬ*＝７７．０〜７９．０、ａ*＝−２．５０〜０．００、ｂ*＝４．００〜７．００と調整することで、塗工層を有しながらも白色ムラが少なく、不透明度が高いうえ、紙粉によるブランケット汚れ、剣先詰まり及び見当ズレがなく、印刷適性にも優れた新聞用紙を提供することができる。
【０１９２】
新聞用紙の灰分には特に限定がないが、例えばＪＩＳ Ｐ ８２５１「灰分試験方法」に記載の方法に準拠して測定して、原紙で２〜８％程度、塗工後の新聞用紙において６〜１０％程度であることが好ましい。
【０１９３】
本発明において好適に用いることができる再生粒子凝集体は、適度な吸油性と不透明度の向上効果とを有するので、所定の不透明度を確保するにおいて、従来一般に用いられている炭酸カルシウムと比べて比較的少量で不透明性を確保することが可能である。よって、紙中に含有させる填料の配合割合を少なくすることが可能になるので、新聞用紙の軽量化においても紙力を維持しながら不透明性を確保することができる。
【０１９４】
したがって、本発明においては、前記方法で測定した灰分が２〜１０％程度であっても、充分に不透明性を確保することができ、このように灰分が少ない場合は特に、紙粉によるブランケット汚れ、剣先詰まり及び見当ズレがなく、印刷適性にも優れた新聞用紙を提供することが可能となる。
【０１９５】
また本発明の新聞用紙は、印刷物の見映えや裏抜け防止の点から、印刷不透明度が９０％以上、さらには９１〜９５％であることが好ましい。
【０１９６】
次に、本発明の新聞用紙を以下の実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【０１９７】
参考例１〜１０（再生粒子凝集体の製造）
原料として脱墨フロス（脱墨古紙パルプを製造する古紙処理工程のフローテーション工程から排出された脱墨フロス）を用い、図１に示す製造設備フローに従って、表１〜２に示す条件にて脱水工程、第１燃焼工程（乾燥・燃焼工程）及び第２燃焼工程を順次行い、第２燃焼工程にて粒子を凝集させた後、湿式粉砕処理を施し、再生粒子凝集体１〜１０を得た。
【０１９８】
なお、参考例１〜２及び５〜８においては、再生粒子凝集体を珪酸ナトリウム溶液（水ガラス）に添加、分散させてスラリーを調製した後、加熱攪拌しながら、液温を９０℃に保持して希硫酸を添加し、シリカゾルを生成させた。次いで最終反応液のｐＨを９に調整し、再生粒子凝集体の表面にシリカを析出させてシリカ被覆再生粒子凝集体を得た。
【０１９９】
得られた再生粒子凝集体（及びシリカ被覆再生粒子凝集体）について、その粒子構成成分中のカルシウム、ケイ素及びアルミニウムの含有量（酸化物換算）、カルシウム、ケイ素及びアルミニウムの合計含有割合（酸化物換算）、体積平均粒子径、外観、ワイヤー摩耗度、生産性及び品質安定性について調べた。これらの結果を表３〜４に示す。
【０２００】
なお、表１〜４に示す各種測定値は、以下の方法にて測定した。
【０２０１】
（ア）脱水物の水分率
試料を採取し、ＪＩＳ Ｐ ８１２７「紙及び板紙−水分試験方法−乾燥器による方法」に記載の方法に準拠して測定した。
【０２０２】
（イ）脱水物の体積平均粒子径及び体積分布
ＪＩＳ Ｚ ８８０１−２（２０００）「試験用ふるい−第２部：金属製板ふるい」にて規定の金属製の板ふるいにて体積平均粒子径を測定し、粒子径が５０μｍ以下の粒子の割合（体積分布）を算出した。
【０２０３】
（ウ）第１燃焼炉内上端部及び第２燃焼炉のバーナー近傍での酸素濃度
ガス分析装置（型番：ＰＧ２５０型、（株）堀場製作所製）にて測定した。
【０２０４】
（エ）第１燃焼工程後の燃焼物の未燃率
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て約３時間で完全燃焼させ、燃焼前後の重量変化から未燃率を算出した。
【０２０５】
（オ）再生粒子凝集体中のカルシウム、ケイ素及びアルミニウムの含有量（酸化物換算）
以下に示す実施例のとおりに原紙の表裏面に塗工層を形成した後、該塗工層表面に散見する再生粒子凝集体を無作為に１００個抽出し、個々の凝集体についてＸ線マイクロアナライザー（型番：Ｅ−ＭＡＸ・Ｓ−２１５０、（株）日立製作所／（株）堀場製作所製）にて粒子構成成分の元素分析を行い、平均値を求めた。また、これらカルシウム、ケイ素及びアルミニウム各々の含有量から、再生粒子凝集体の粒子構成成分中の、カルシウムとケイ素とアルミニウムとの合計含有割合（酸化物換算）を算出した。
【０２０６】
（カ）再生粒子凝集体の体積平均粒子径
（表２における入口の体積平均粒子径及び出口の体積平均粒子径、並びに表３における体積平均粒子径）
再生粒子凝集体のサンプル１０ｍｇを超音波分散機（出力：８０Ｗ）で３分間分散させた。これを用い、レーザー粒径分布測定装置（レーザー回折式粒度分布測定装置 ＳＡＬＤ−２２００型、標準屈折率（１）にて測定、（株）島津製作所製）にて、平均粒子径を測定した。
【０２０７】
（キ）外観
目視にて再生粒子凝集体の色を観察し、白色と灰色とに区分した。
【０２０８】
（ク）ワイヤー摩耗度
摩耗度試験装置（日本フィルコン（株）製）を用い、スラリー濃度２質量％にて３時間、プラスチックワイヤー摩耗度を測定した。
【０２０９】
（ケ）生産性
原料の脱水効率、生産性及び粉砕に必要な電力を各々５段階評価し、以下の評価基準に基づいて評価した。
（評価基準）
◎：いずれも高い評価でバランスが最もよかった。
○：平均してよい評価であった。
△：脱水効率、生産性及び粉砕に必要な電力のいずれかに問題があった。
×：実操業が困難であった。
【０２１０】
（コ）品質安定性
白色度、粒子径、一定時間間隔における生産量の各項目について、変動程度を測定し、以下の評価基準に基づいて評価した。
（評価基準）
◎：いずれの項目も全く変動がなかった。
○：いずれの項目も殆ど変動がなかった。
△：いずれかの項目に変動が認められた。
×：いずれの項目にも変動が認められた。
【０２１１】
【表１】
【表２】
【表３】
【表４】
【０２１２】
表４に示された結果から、参考例１〜１０の再生粒子凝集体は、いずれも白色度が高く、ワイヤー摩耗度が低く、生産性及び品質安定性にも優れたものであることがわかる。
【０２１３】
製造例１〜２０（原紙の作製）
原料パルプとして、漂白加圧ストーングランドパルプ（ＢＰＧＷ）、針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）、広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）及び新聞古紙から製造した脱墨古紙パルプ（ＤＩＰ、機械パルプ含有量：３０質量％）を、表５に示す割合で混合してパルプスラリーを得た。このパルプスラリーに、パルプ固形分１００質量部に対して、サイズ剤（品名：ＣＳ−１７００、星光ＰＭＣ（株）製）を固形分で０．０５質量部添加し、長網抄紙機を使用して抄紙し、坪量が約３５〜４７ｇ／ｍ2の原紙を得た。
【０２１４】
原紙の白色度をＪＩＳ Ｐ ８１４８：２００１に準拠して測定した。その結果を表５に併せて示す。
【０２１５】
【表５】
【０２１６】
調製例１〜１０及び比較調製例１〜１０（塗工剤の調製）
表６〜７に示す各成分を均一な組成となるまで室温にて撹拌混合した後、精製水にて希釈し、固形分濃度が約４０質量％の塗工剤１〜１０及び比較塗工剤１〜１０を調製した。なお、表６〜７に示す染料については、あらかじめ分散させたものを、以下に示す実施例１〜１０及び比較例１〜１０における塗工工程直前に、塗工剤に均一に分散させて用いた。また、各染料の割合は、色目に合わせて適宜調整した。
【０２１７】
なお、表６〜７に示す顔料、接着剤及び染料は以下のとおりである。
【０２１８】
（顔料）
カオリン：ブラジル産カオリンクレー
デラミ：デラミネーテッドクレー
１級：１級クレー
２級：２級クレー
ホワイト：ホワイトカーボン
【０２１９】
（接着剤）
ＰＶＡ：平均重合度１７００、ケン化度９８〜９９モル％
（（株）クラレ製、商品名：ＰＶＡ１１７）
ＳＢＲ：スチレンブタジエンラバーラテックス（日本合成化学工業（株）製）
【０２２０】
（染料）
Ｒ１：赤色アニオン性直接染料
（日本化薬（株）製、商品名：カヤフェクトオレンジＬ）
Ｙ１：黄色アニオン性直接染料
（東亜化成（株）製、商品名：ミカドファーストイエロー２１Ｒ）
Ｂ１：青色アニオン性直接染料
（日本化薬（株）製、商品名：カヤフェクトブルーＲＦｌｉｑｕｉｄ１００）
Ｒ２：赤色カチオン性直接染料
（日本化薬（株）製、商品名：カヤフェクトオレンジＣＳ）
Ｙ２：黄色カチオン性直接染料
（日本化学工業所（株）製、商品名：スーパーイエローＹＳＬ）
Ｂ２：青色カチオン性直接染料
（クラリアントジャパン（株）製、
商品名：カルタゾールブルーＫＲＬリキッド）
Ｒ３：赤色塩基性染料
（保土ヶ谷化学工業（株）製、商品名：アストラフロキシン）
Ｙ３：黄色塩基性染料
（日本化学工業所（株）製、商品名：スーパーイエローＦＧＬ
Ｂ３：青色塩基性染料
（ＢＡＳＦジャパン（株）製、商品名：バサゾールブルー１６Ｌ）
【０２２１】
【表６】
【表７】
【０２２２】
実施例１〜１０及び比較例１〜１０（新聞用紙の製造）
原紙の表裏面に、表８に示す塗工装置で、塗工速度を適宜調整して、原紙片面あたりの塗工量（固形分）が表８に示す量となるように塗工剤を塗工した後、乾燥させて塗工層を形成した。なお、表裏面の塗工量は同一に調整した。これにソフトカレンダーにて平坦化処理を施し、以下に示す方法にて測定した塗工層の表面平滑度Ｒｐ値が表８に示す値となるようにして新聞用紙を得た。
【０２２３】
なお、表８に示す塗工装置は以下のとおりである。
【０２２４】
ゲートロール：ゲートロールコーター
ロッドメタリング：ロッドメタリングサイズプレス
２ロール：２ロールサイズプレス
【０２２５】
【表８】
【０２２６】
得られた新聞用紙について、以下の方法にて各物性を測定した。これらの結果を表９〜１２に示す。また、得られた新聞用紙表面の塗工層について、再生粒子凝集体の存在領域（面積割合）（参考例１〜１０）及び再生粒子凝集体と高アスペクト顔料との合計存在領域（面積割合）（調製例１〜１０）も測定した。これらの結果を併せて表１０に示す。
【０２２７】
（ａ）再生粒子凝集体の存在領域（面積割合）
塗工層表面について、一定面積の領域を１２０００倍で試料の異なる個所を１０枚撮影し、前記と同じＸ線マイクロアナライザーにて各領域における元素分析を行い、画像解析装置（型番：ルーゼックス、（株）ニレコ製）にてカルシウム、ケイ素及びアルミニウムが重なって検出される部分を再生粒子凝集体として選択し、カルシウム、ケイ素及びアルミニウムが重なって検出される部分の面積割合を画像解析装置にて算出した。
【０２２８】
（ｂ）再生粒子凝集体と高アスペクト顔料との合計存在領域（面積割合）
塗工層表面について、一定面積の領域を１２０００倍で試料の異なる個所を１０枚撮影し、前記と同じＸ線マイクロアナライザーにて各領域における元素分析を行い、前記と同じ画像解析装置にてカルシウム、ケイ素及びアルミニウムが重なって検出される面積（Ａ）を測定し、またＸ線マイクロアナライザーにて視認した高アスペクト顔料の個数に高アスペクト顔料の１０個平均面積を乗算して算出される面積（Ｂ）を測定し、面積（Ａ）と面積（Ｂ）とから、合計面積割合を算出した。
【０２２９】
（ｃ）比較調製例使用顔料の存在領域（面積割合）
塗工層表面について、一定面積の領域を１２０００倍で試料の異なる個所を１０枚撮影し、前記と同じＸ線マイクロアナライザーにて、ホワイトカーボンであればケイ素単独で、タルクであればケイ素とマグネシウムとが重なって検出される面積を測定し、視認した比較調製例使用顔料の個数にかかる顔料の１０個平均面積を乗算して算出される面積を測定し、合計面積割合を算出した。
【０２３０】
（ｄ）塗工層の表面平滑度Ｒｐ値
空気漏洩による平滑度試験器であるプリントサーフラフネスにて、ＩＳＯ−８７９１／４（１９９２年）に従って測定した。測定機は、Ｍｅｓｓｍｅｒ社製のＰＡＲＫＥＲ ＰＲＩＮＴ−ＳＵＲＦ Ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ Ｔｅｓｔｅｒ ＭＯＤＥＬ Ｎｏ．Ｍｅ−９０を用い、ソフトバッキング、クランプ圧１．９６ＭＰａの条件で測定した。
【０２３１】
（ｅ）坪量
ＪＩＳ Ｐ ８１２４に準拠して測定した。
【０２３２】
（ｆ）白色度
ＪＩＳ Ｐ ８１４８（２００１）に準拠して測定した。
【０２３３】
（ｇ）白色度差
新聞用紙の原紙の白色度と塗工後の塗工面の白色度との差を求め、絶対値で表した。
【０２３４】
（ｈ）Ｌ*、ａ*、ｂ*
ＪＩＳ Ｐ ８１５０に規定されたＣＩＥＬａｂ色空間によって算出した。測定装置として、マクベス社製のカラーアナライザー「ｉ５」（ＳＣＥ方式、視野角２度、光源：ＣＩＥイルミナントＣ）を用いた。
【０２３５】
（ｉ）灰分 ＪＩＳ Ｐ ８２５１に準拠して測定した。
【０２３６】
（ｊ）印刷不透明度
オフセット輪転印刷機（型番：ＲＩ−２型、石川島産業機械（株）製）で、オフセット輪転印刷用インク（商品名：ニューズゼットナチュラリス（墨）、大日本インキ化学工業（株）製）のインク量を変えて印刷し、印刷面反射率が９％のときの、印刷前の裏面反射率に対する印刷後の裏面反射率の比率：
（印刷後の裏面反射率／印刷前の裏面反射率）×１００（％）
を求めた。なお、これら反射率の測定には、分光白色度測色機（スガ試験機（株）製）を用いた。
【０２３７】
次に、各新聞用紙について、以下の試験例１〜５に基づいて各特性を調べた。その結果を表９〜１０に示す。
【０２３８】
試験例１（インク吸収ムラ）
オフセットカラー印刷機（型番：ＳＹＳＴＥＭ Ｃ−２０、（株）小森コーポレーション製）を使用し、１６万部／時の印刷速度で、藍、赤、黄、墨の順に４色カラー印刷を行った。藍／赤の重色部分のインク濃度ムラを目視にて観察し、以下の評価基準に基づいて評価した。
（評価基準）
◎：インク濃度ムラが全く認められず、均一で鮮明な画像である。
○：インク濃度ムラが殆ど認められず、均一な画像である。
△：インク濃度ムラが認められ、やや不均一な画像である。
×：インク濃度ムラが明らかであり、不均一な画像である。
なお、前記評価基準のうち、◎及び○の場合を実使用可能と判断する。
【０２３９】
試験例２（ブランケットへの紙粉堆積）
前記試験例１と同じオフセットカラー印刷機を使用し、同じ印刷速度で藍、赤、黄、墨の順に４色カラー印刷を行った。５０００部の印刷を行った後、ブランケット非画線部への紙粉の堆積度合いを目視にて観察し、以下の評価基準に基づいて評価した。
（評価基準）
◎：紙粉の発生が認められない。
○：紙粉の発生が僅かに認められるが、実用上問題がない。
△：紙粉の発生が明確に認められる。
×：ブランケット上に紙粉が多く堆積し、ブランケットが白くなっている。
なお、前記評価基準のうち、◎及び○の場合を実使用可能と判断する。
【０２４０】
試験例３（カラー印刷適性）
オフセット輪転機（型番：ＤＩＡＭＯＮＤＳＴＡＲ、三菱重工業（株）製）を使用し、１５万部／時の印刷速度で、藍、赤、黄、墨の順に４色カラー印刷を行った。４色目の墨単色部の印刷面濃度及び濃度ムラについて、また４色を重ね合わせた重色部の印刷画像の均一性について目視にて観察し、以下の評価基準に基づいて評価した。
（評価基準）
◎：墨単色部の印刷面濃度が非常に高く、濃度ムラもない。また重色部で非常に均一な画
像が得られている。
○：墨単色部の印刷面濃度が高く、濃度ムラも殆どない。また重色部で均一な画像が得ら
れている。
△：墨単色部の印刷面濃度がやや低く、濃度ムラも認められる。また重色部で、不均一で
鮮明さがやや悪い画像が得られている。
×：墨単色部の印刷面濃度が低く、濃度ムラも明確に認められる。また重色部で、不均一
で鮮明さに欠けた画像が得られている。
なお、前記評価基準のうち、◎及び○の場合を実使用可能と判断する。
【０２４１】
試験例４（剣先詰まり回数）
新聞オフセット輪転機（型番：ＤＩＡＭＯＮＤＳＴＡＲ、三菱重工業（株）製）を用い、両出し１５万部／時の印刷速度で印刷を行い、６時間の間に、折り部で剣先詰まりが発生する回数を測定した。
なお、剣先詰まりの発生回数が１回以下の場合を実使用可能と判断する。
【０２４２】
試験例５（見当ズレ）
前記試験例４と同じ新聞オフセット輪転機を用い、両出し１２万部／時の印刷速度で藍、赤、黄、墨の順に４色カラー印刷を行った。ペースター（自動紙継ぎ）直前とペースター後１００部目とで、それぞれ１色目と４色目との見当マーク位置の幅方向の差を測定し、以下の評価基準に基づいて評価した。
（評価基準）
◎：ペースター前後の差が０．１ｍｍ未満である。
○：ペースター前後の差が０．１ｍｍ以上、０．２ｍｍ未満である。
△：ペースター前後の差が０．２ｍｍ以上、０．３ｍｍ未満である。
×：ペースター前後の差が０．３ｍｍ以上である。
なお、前記評価基準のうち、◎及び○の場合を実使用可能と判断する。
【０２４３】
【表９】
【表１０】
【表１１】
【表１２】
【０２４４】
実施例１〜１０の新聞用紙はいずれも、原紙の白色度が適度の所定範囲内であり、この原紙の表面に、顔料として特定の再生粒子凝集体が配合された塗工剤にて塗工層が形成されており、その表面のＬ*、ａ*、ｂ*が、各々所定範囲内に調整されている。したがって、実施例１〜１０の新聞用紙は、軽量であるのは勿論のこと、塗工層を有しながらも白色ムラが少なく、不透明度が高いうえ、紙粉によるブランケット汚れ、剣先詰まり及び見当ズレがなく、カラー印刷適性にも優れており、例えば高速オフセットカラー印刷等のオフセット印刷に非常に適した特性を具備していることがわかる。
【０２４５】
これに対して比較例１〜１０の新聞用紙はいずれも、塗工層に含まれる顔料として再生
粒子凝集体が用いられておらず、インク吸収ムラ、ブランケットへの紙粉の堆積、剣先詰まり、見当ズレが著しかったり、カラー印刷適性に劣る等、例えば高速オフセットカラー印刷等のオフセット印刷に必要な特性を具備していないことがわかる。
【産業上の利用可能性】
【０２４６】
本発明の新聞用紙は、例えば１７〜２０万部／時間といった高速でのオフセットカラー印刷等のオフセット印刷、特に高速オフセットフルカラー印刷における高繊細印刷等に好適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２４７】
【図１】再生粒子凝集体の製造設備フローの一部構成例を示す概略図
【図２】第２燃焼炉の部分概略図で、（ａ）は第２燃焼炉の一部破断概略断面図、（ｂ）は第２燃焼炉の内部展開概略平面図
【符号の説明】
【０２４８】
１０ 原料
１４ 第１燃焼炉
３２ 第２燃焼炉
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原紙の少なくとも片面に、顔料と接着剤とを主成分とし、染料で着色された塗工剤により塗工層が形成された新聞用紙であって、
前記顔料として、古紙パルプを製造する古紙処理工程の脱墨工程で排出される脱墨フロスを主原料とし、脱水工程、乾燥工程、燃焼工程及び粉砕工程を経て、前記燃焼工程において凝集体とした再生粒子凝集体が少なくとも配合され、
ＪＩＳ Ｐ ８１４８に準拠して測定した原紙の白色度が５２〜６０％であり、
ＪＩＳ Ｐ ８１５０に規定されたＣＩＥＬａｂ色空間によって算出した用紙表面のＬ*、ａ*、ｂ*が
Ｌ*＝７５．０〜８０．０、
ａ*＝−３．５０〜０．５０、
ｂ*＝３．５０〜７．５０
であることを特徴とする、新聞用紙。
【請求項２】
塗工層表面のＸ線マイクロアナライザーによる元素分析において、再生粒子凝集体の存在領域が面積割合で３０％以上である、請求項１に記載の新聞用紙。
【請求項３】
顔料として、前記再生粒子凝集体とともに、アスペクト比が２０以上の高アスペクト顔料が配合された、請求項１に記載の新聞用紙。
【請求項４】
塗工層表面のＸ線マイクロアナライザーによる元素分析において、再生粒子凝集体と高アスペクト顔料との合計存在領域が面積割合で４５％以上である、請求項３に記載の新聞用紙。
【請求項５】
再生粒子凝集体が、前記燃焼工程において凝集体とした再生粒子凝集体を珪酸アルカリ溶液中にて懸濁するとともに鉱酸を添加し、該再生粒子凝集体の周囲をシリカで被覆して得られたシリカ被覆再生粒子凝集体である、請求項１に記載の新聞用紙。
【請求項１】
原紙の少なくとも片面に、顔料と接着剤とを主成分とし、染料で着色された塗工剤により塗工層が形成された新聞用紙であって、
前記顔料として、古紙パルプを製造する古紙処理工程の脱墨工程で排出される脱墨フロスを主原料とし、脱水工程、乾燥工程、燃焼工程及び粉砕工程を経て、前記燃焼工程において凝集体とした再生粒子凝集体が少なくとも配合され、
ＪＩＳ Ｐ ８１４８に準拠して測定した原紙の白色度が５２〜６０％であり、
ＪＩＳ Ｐ ８１５０に規定されたＣＩＥＬａｂ色空間によって算出した用紙表面のＬ*、ａ*、ｂ*が
Ｌ*＝７５．０〜８０．０、
ａ*＝−３．５０〜０．５０、
ｂ*＝３．５０〜７．５０
であることを特徴とする、新聞用紙。
【請求項２】
塗工層表面のＸ線マイクロアナライザーによる元素分析において、再生粒子凝集体の存在領域が面積割合で３０％以上である、請求項１に記載の新聞用紙。
【請求項３】
顔料として、前記再生粒子凝集体とともに、アスペクト比が２０以上の高アスペクト顔料が配合された、請求項１に記載の新聞用紙。
【請求項４】
塗工層表面のＸ線マイクロアナライザーによる元素分析において、再生粒子凝集体と高アスペクト顔料との合計存在領域が面積割合で４５％以上である、請求項３に記載の新聞用紙。
【請求項５】
再生粒子凝集体が、前記燃焼工程において凝集体とした再生粒子凝集体を珪酸アルカリ溶液中にて懸濁するとともに鉱酸を添加し、該再生粒子凝集体の周囲をシリカで被覆して得られたシリカ被覆再生粒子凝集体である、請求項１に記載の新聞用紙。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００９−２９３１４４（Ｐ２００９−２９３１４４Ａ）
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４６０３１（Ｐ２００８−１４６０３１）
【出願日】平成２０年６月３日（２００８．６．３）
【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２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月３日（２００８．６．３）
【出願人】（３９００２９１４８）大王製紙株式会社 (2,041)
【Ｆターム（参考）】
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