ISO 21993:2020 紙およびパルプ—印刷された紙製品の脱インク性試験 | ページ 2

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

序文

ISO (国際標準化機構) は、各国の標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合です。国際規格の作成作業は、通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。 ISOと連携して、政府および非政府の国際機関もこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するすべての問題について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。

この文書の作成に使用された手順と、今後の維持のために意図された手順は、ISO/IEC 指令のPart 1 で説明されています。特に、さまざまな種類の ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令のPart 2 の編集規則に従って起草されました ( www.iso.org/directives を参照)

このドキュメントの要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部または全部を特定する責任を負わないものとします。ドキュメントの開発中に特定された特許権の詳細は、序文および/または受信した特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を参照)

このドキュメントで使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、保証を構成するものではありません。

規格の自主的な性質の説明、適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味、および技術的貿易障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) の原則への ISO の準拠に関する情報については、 www を参照してください。 .iso.org/iso/foreword.html .

この文書は、技術委員会 ISO/TC 6, 紙、板紙およびパルプによって作成されました。

序章

リサイクルする紙の種類とソースは多岐にわたります。量的に最も重要な等級は、産業、商業、家庭向けのパッケージ製品であり、家庭向けのグラフィック ペーパーが続き、オフィス向けの程度は低いです。これらの紙は、さまざまな個々の製品のブレンドです。家庭から回収されたリサイクル用のグラフィック用紙の典型的なブレンドには、木材含有パルプ繊維の含有量が高く、上質パルプ繊維の割合が少ない紙に印刷された多くの異なる製品が含まれています。印刷および加工作業から発生するリサイクル用のグラフィック用紙は、通常、かなり純粋で、1 種類の紙 (木材含有または木材不使用) のみを含む場合があります。印刷および加工からのリサイクル用の紙、および特殊グレードの紙は、リサイクル用の紙の総量のわずかな割合しか占めていません。特別な等級 (例: 液体包装またはラベル ストック リリース ライナー) は、リサイクル時に特定の処理が必要になる場合があります。

基材からインクを除去する脱インクは、グラフィック用紙を再処理して新しい紙にリサイクルするための重要なステップです。多種多様な紙が完全にまたは部分的に脱墨パルプから製造されており、これらには次のものがあります。

  • グラフィックペーパー(さまざまな品質レベルのもの);
  • 衛生紙(トイレットペーパー、ハンドタオル、キッチンタオルなど);
  • 包装紙と板紙の白い最上層。

印刷された紙製品の優れたインク除去性は、グラフィック ペーパー ループの持続可能性にとって非常に重要です。脱インクの重要なプロセス ステップは、紙からのインク フィルムの剥離、適切なサイズ範囲へのインクの断片化、およびパルプ スラリーからの除去です。アルカリ性条件下での浮選脱墨は、紙のリサイクル プロセスで最も広く使用されているインキ除去技術です。より広い範囲のプロセス pH は、主に木材を含まない素材で別々に収集された印刷製品に使用できます。

実験室規模で標準化されたアルカリ条件下でのインクの剥離とインクの除去の主要なプロセス ステップをシミュレートするために、簡略化された方法が開発されました。これは、印刷製品が産業用インク除去作業でどのように機能するかを示しています。このドキュメントで定義されている方法は、INGEDE Method 11 に基づいています。INGEDE Method 11 の最初のバージョンが発行されたとき、脱インク業界は主に木材含有原材料を使用していました。 INGEDE メソッド 11 は、製紙業界および紙のバリュー チェーンの多くの利害関係者によって広く使用されています。この方法は、分散、浮選後、洗浄、漂白などの追加または代替のプロセスステップをモデル化するようには設計されていません。工業プロセスで不純物や不要な物質を除去するように設計された洗浄およびスクリーニング段階も、この方法には含まれていません。主に上質パルプ繊維からなる紙製品には、近中性または中性浮遊選鉱条件による別の脱墨試験法が適している可能性があります。ただし、近中性または中立浮選条件は、このドキュメントの範囲内ではありません。

ほとんどの場合、産業用浮選脱墨プロセスは、さまざまなインクやトナーを除去するように設計および運用されています。アルカリパルプ条件と脂肪酸ベースのコレクターが広く使用されています。ただし、脂肪酸ベースのコレクター化学は、軟水地域での産業用脱墨プロセスで単独で使用されるわけではありません。この実験室規模の方法に基づく評価は、テストされた印刷製品が本格的なアルカリ浮選脱墨プラントでどのように機能するかを示しますが、必ずしも同じ絶対結果を提供するとは限りません。このタイプの関係の例は、INGEDE メソッド 11 [3]および欧州紙リサイクル評議会の Deinking Scorecard [4]によって示されています。

1 スコープ

この文書は、単一段階の浮選脱墨および脂肪酸ベースのコレクター化学によるアルカリ条件下で、あらゆる種類の印刷された紙製品に適用可能な、脱墨性の基本的な実験室試験方法を指定します。

2 参考文献

以下のドキュメントは、その内容の一部またはすべてがこのドキュメントの要件を構成するように、本文で参照されています。日付のある参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。

  • ISO 187, 紙、板紙、およびパルプ — コンディショニングとテストのための標準的な雰囲気、およびサンプルの雰囲気とコンディショニングを監視するための手順
  • ISO 638, 紙、板紙およびパルプ — 乾物含有量の測定 — オーブン乾燥法
  • ISO 1762, 紙、板紙、パルプおよびセルロース ナノマテリアル — 525 °C での着火時の残留物 (灰分) の測定
  • ISO 2469:2014, 紙、板紙およびパルプ — 拡散放射輝度係数 (拡散反射係数) の測定
  • ISO 2470-1, 紙、板紙およびパルプ — 拡散青色反射率の測定 — Part 1: 室内の日光条件 (ISO 輝度)
  • ISO 3689, 紙および板紙 — 水浸漬後の破裂強度の測定
  • ISO 4119:1995, パルプ— ストック濃度の決定
  • ISO 5269-1, パルプ— 物理試験のための実験用シートの準備 — Part 1: 従来のシートフォーマー法
  • ISO 5269-2, パルプ— 物理試験のための実験シートの準備 — Part 2: ラピッドケーテン法
  • ISO 5631-1, 紙と板紙 — 拡散反射率による色の決定 — Part 1: 室内の日光条件 (C/2 度)
  • ISO 12641-1:2016, グラフィック テクノロジー — プリプレス デジタル データ交換 — インプット スキャナー キャリブレーション用のカラー ターゲット — Part 1: インプット スキャナー キャリブレーション用のカラー ターゲット

3 用語と定義

このドキュメントでは、次の用語と定義が適用されます。

ISO と IEC は、次のアドレスで標準化に使用する用語データベースを維持しています。

3.1

脱墨パルプ

印刷された紙製品から得られたパルプ、およびこの文書に従って脱墨されたもの

3.2

未脱墨パルプ

印刷された紙製品から得られたパルプで、浮選前に、この文書に従って追加された脱インク化学物質でパルプ化されたもの

3.3

ストック濃度

ろ過されていないサンプルの質量に対する、ストックサンプルからろ過できるオーブン乾燥有機および無機材料の質量の比率。

[出典: ISO 4119:1995, 修正 — 「この国際規格で指定されていると判断された場合」という文のPartと注記 1 が削除された。]

3.4

繊維濃度

ストックサンプルから濾過できる有機物質のオーブン乾燥質量の、濾過されていないサンプルの質量に対する比率

注記 1:有機材料は、その灰分を差し引いた全材料です。

注記2有機材料は主にセルロース繊維と微粉からなる。

3.5

繊維収量

浮遊選鉱前の有機材料のオーブン乾燥質量に対する浮遊選鉱後の有機材料のオーブン乾燥質量の比

注記 1:有機材料は、その灰のオーブン乾燥質量を差し引いた総材料です。

注記2有機材料は主にセルロース繊維と微粉からなる。

3.6

ろ過速度

一定量の試験液がフィルターを通過するのにかかる時間

参考文献

[1]ISO 5631-2, 紙と板紙 — 拡散反射率による色の決定 — Part 2: 屋外の日光条件 (D65/10 度)
[2]ISO 11664-4, 測色 — Part 4: CIE 1976 L*a*b* 色空間
[3]INGEDE メソッド 11, https: //www.ingede.org
[4]印刷物のリサイクル性評価。 Deinkability スコア、 https: //www.paperforrecycling.eu/

Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives ).

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents ).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.

For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see www.iso.org/iso/foreword.html .

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 6, Paper, board and pulps.

Introduction

The types and sources of paper for recycling are manifold. The most significant grades by volume are packaging products from industry, trade and households, followed by graphic papers from households and to a lesser extent from offices. These papers are blends of a variety of individual products. Typical blends of graphic paper for recycling recovered from households contain many different products printed on papers with a high content of wood-containing pulp fibres and a lesser share of woodfree pulp fibres. Graphic paper for recycling originating from printing and converting operations is typically rather pure and may contain just one type of paper (wood-containing or woodfree). Paper for recycling from printing and converting, as well as special grades, constitute only a minor share of the total volume of paper for recycling. Special grades (e.g. liquid packaging or label stock release liners) sometimes require specific treatments during recycling.

Deinking, the removal of ink from the substrate, is an important step in reprocessing graphic paper for recycling to new paper. A wide variety of papers are produced entirely or partially from deinked pulp and these include:

  • graphic papers (of different quality levels);
  • hygienic papers (such as toilet paper, hand and kitchen towels);
  • white top layers of packaging paper and board.

Good deinkability of printed paper products is crucial for the sustainability of the graphic paper loop. The key process steps for deinking are the detachment of the ink film from the paper, ink fragmentation into a suitable size range and removal from the pulp slurry. Flotation deinking under alkaline conditions is the most widely used technology for ink removal in the paper recycling process. A wider range of the process pH may be utilised for separately collected printed products on predominantly woodfree substrates.

A simplified method herein has been developed to simulate the principle process steps for ink detachment and ink removal under standardised alkaline conditions at a laboratory scale. This gives an indication on how print products will perform in an industrial deinking operation. The method defined in this document is based on INGEDE Method 11. When the first version of INGEDE Method 11 was published, the deinking industry was predominantly using wood-containing raw material. INGEDE Method 11 is widely used by the paper industry and by many stakeholders in the paper value chain. The method is not designed to model additional or alternative process steps, such as dispersing, post-flotation, washing and bleaching. Cleaning and screening stages, which are designed to remove impurities and unwanted materials in the industrial process, are also not included in this method. An alternative deinking test method with near‐neutral or neutral flotation conditions may be suitable for paper products mainly consisting of woodfree pulp fibres. However, the near‐neutral or neutral flotation conditions are not within the scope of this document.

In most cases, the industrial flotation deinking process is designed and operated to remove a variety of inks and toners. Alkaline pulping conditions and fatty acid based collectors are widely used. However, fatty acid based collector chemistry is not singly used in industrial deinking processes in soft water areas. Assessments based on this laboratory scale method give an indication of how the tested print product will perform in a full‐scale alkaline flotation deinking plant, but it will not necessarily provide the same absolute result. An example of this type of relation is given by INGEDE Method 11[3] and the Deinking Scorecard of the European Paper Recycling Council[4].

1 Scope

This document specifies a basic laboratory test method for deinkability, applicable to any kind of printed paper product, under alkaline conditions by means of single stage flotation deinking and fatty acid-based collector chemistry.

2 Normative references

The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

  • ISO 187, Paper, board and pulps — Standard atmosphere for conditioning and testing and procedure for monitoring the atmosphere and conditioning of samples
  • ISO 638, Paper, board and pulps — Determination of dry matter content — Oven-drying method
  • ISO 1762, Paper, board, pulps and cellulose nanomaterials — Determination of residue (ash content) on ignition at 525 °C
  • ISO 2469:2014, Paper, board and pulps — Measurement of diffuse radiance factor (diffuse reflectance factor)
  • ISO 2470-1, Paper, board and pulps — Measurement of diffuse blue reflectance factor — Part 1: Indoor daylight conditions (ISO brightness)
  • ISO 3689, Paper and board — Determination of bursting strength after immersion in water
  • ISO 4119:1995, Pulps — Determination of stock concentration
  • ISO 5269-1, Pulps — Preparation of laboratory sheets for physical testing — Part 1: Conventional sheet-former method
  • ISO 5269-2, Pulps — Preparation of laboratory sheets for physical testing — Part 2: Rapid-Köthen method
  • ISO 5631-1, Paper and board — Determination of colour by diffuse reflectance — Part 1: Indoor daylight conditions (C/2 degrees)
  • ISO 12641-1:2016, Graphic technology — Prepress digital data exchange — Colour targets for input scanner calibration — Part 1: Colour targets for input scanner calibration

3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

3.1

deinked pulp

pulp obtained from printed paper products, and deinked according to this document

3.2

un-deinked pulp

pulp obtained from printed paper products, pulped with added deinking chemicals according to this document, prior to flotation

3.3

stock concentration

ratio of the oven-dry organic and inorganic mass of material that can be filtered from a stock sample, to the mass of the unfiltered sample

[SOURCE: ISO 4119:1995, modified — Part of the sentence"when determined as specified in this International Standard" and Note 1 were removed.]

3.4

fibre concentration

ratio of the oven-dry mass of organic material, that can be filtered from a stock sample, to the mass of the unfiltered sample

Note 1 to entry: Organic material is the total material, less its ash.

Note 2 to entry: The organic material mainly consists of cellulosic fibres and fines.

3.5

fibre yield

ratio of the oven-dry mass of organic material after flotation to the oven-dry mass of organic material before flotation

Note 1 to entry: Organic material is the total material, reduced by the oven-dry mass of its ash.

Note 2 to entry: The organic material mainly consists of cellulosic fibres and fines.

3.6

rate of filtration

time taken for a defined volume of a test fluid to pass a filter

Bibliography

[1]ISO 5631-2, Paper and board — Determination of colour by diffuse reflectance — Part 2: Outdoor daylight conditions (D65/10 degrees)
[2]ISO 11664-4, Colorimetry — Part 4: CIE 1976 L*a*b* Colour space
[3]INGEDE Method 11, https://www.ingede.org
[4]Assessment of Printed Product Recyclability. Deinkability Score, https://www.paperforrecycling.eu/