JP2003113591A - 塩基性硫酸ナトリウム（及び／又はカリウム）アルミニウムを用いた製紙法 - Google Patents
塩基性硫酸ナトリウム（及び／又はカリウム）アルミニウムを用いた製紙法Info
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- C01F7/762—Ammonium or alkali metal aluminium sulfates
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 各種硫酸塩の浸出液から塩基性硫酸カリウム
（及び／若しくはナトリウム）アルミニウムの製造法
と、これを二酸化チタン填料の代替物として用いる製紙
法を提供する。 【解決手段】 少なくとも硫酸アルミニウムと硫酸カリ
ウム（及び／又は硫酸ナトリウム）の浸出液を出発原料
として用い、表面冷却晶析器に導入し、浸出液から硫酸
アルミニウム結晶を沈澱除去し、次いで浸出液の残液を
真空加熱蒸発で濃縮してＡｌ2（ＳＯ4）3＋Ｋ2ＳＯ
4（及び／又はＮａ2ＳＯ4）＋２４Ｈ2Ｏの複塩を沈澱さ
せ、加熱反応器内でこの複塩を反応させて塩基性硫酸カ
リウム（及び／又はナトリウム）アルミニウムを生成さ
せ、これを製紙用紙料に填料として添加する。
（及び／若しくはナトリウム）アルミニウムの製造法
と、これを二酸化チタン填料の代替物として用いる製紙
法を提供する。 【解決手段】 少なくとも硫酸アルミニウムと硫酸カリ
ウム（及び／又は硫酸ナトリウム）の浸出液を出発原料
として用い、表面冷却晶析器に導入し、浸出液から硫酸
アルミニウム結晶を沈澱除去し、次いで浸出液の残液を
真空加熱蒸発で濃縮してＡｌ2（ＳＯ4）3＋Ｋ2ＳＯ
4（及び／又はＮａ2ＳＯ4）＋２４Ｈ2Ｏの複塩を沈澱さ
せ、加熱反応器内でこの複塩を反応させて塩基性硫酸カ
リウム（及び／又はナトリウム）アルミニウムを生成さ
せ、これを製紙用紙料に填料として添加する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一般的には硫酸アル
ミニウムと硫酸ナトリウム又は硫酸カリウムの浸出液か
ら塩基性硫酸ナトリウム（及び／又はカリウム）アルミ
ニウムの製造と、かかる硫酸アルミニウムと硫酸ナトリ
ウム／カリウムの填材と塗布剤とを用いる新聞用紙の製
法に関する。
ミニウムと硫酸ナトリウム又は硫酸カリウムの浸出液か
ら塩基性硫酸ナトリウム（及び／又はカリウム）アルミ
ニウムの製造と、かかる硫酸アルミニウムと硫酸ナトリ
ウム／カリウムの填材と塗布剤とを用いる新聞用紙の製
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】読みながら雑誌を取扱ったことのある人
なら恐らく粘土填料と塗布材の量と、また雑誌用紙を作
るのに用いたこのような粘土の種類と量に相異のあるこ
とに気付いていたと思われる。灰分含有量は低塗布量
（８〜１２％）の出版物と高級の塗布量の高い（２５〜
３０％）の出版物とではかなり異なる。また、塗布材の
種類と質は低価格の雑誌と高級な雑誌、例えばナショナ
ル・レビュー、サイアンティフィク・アメリカン、プレ
イボーイ、スミソニアンとでは異なる。色のついた金融
用の用紙、例えば小切手、営業書類、更に多くの異なる
種類の現行の備付用の用紙、筆記用の用紙では灰分含有
量は普通約１０％である。これには平滑度がよく、不透
明度の高い用紙を製造するのに添加した填料粘土が含有
されていて、このような含有灰分粒子は粒径が通常かな
り小さい。その他の豪華版用はティー・テーブルの上に
よく置いてあるアート紙の本で、多くの場合、塗布材粘
土の形で、又は顔料、例えば二酸化チタンとしての灰分
を容易に２０〜３０％含有させることができる。
なら恐らく粘土填料と塗布材の量と、また雑誌用紙を作
るのに用いたこのような粘土の種類と量に相異のあるこ
とに気付いていたと思われる。灰分含有量は低塗布量
（８〜１２％）の出版物と高級の塗布量の高い（２５〜
３０％）の出版物とではかなり異なる。また、塗布材の
種類と質は低価格の雑誌と高級な雑誌、例えばナショナ
ル・レビュー、サイアンティフィク・アメリカン、プレ
イボーイ、スミソニアンとでは異なる。色のついた金融
用の用紙、例えば小切手、営業書類、更に多くの異なる
種類の現行の備付用の用紙、筆記用の用紙では灰分含有
量は普通約１０％である。これには平滑度がよく、不透
明度の高い用紙を製造するのに添加した填料粘土が含有
されていて、このような含有灰分粒子は粒径が通常かな
り小さい。その他の豪華版用はティー・テーブルの上に
よく置いてあるアート紙の本で、多くの場合、塗布材粘
土の形で、又は顔料、例えば二酸化チタンとしての灰分
を容易に２０〜３０％含有させることができる。
【０００３】用紙は漂白又は未漂白の化学パルプ、機械
パルプ、化学・機械パルプ又は再利用パルプから製造さ
れる。用紙は在来の添加剤、例えばサイズ剤、填料、例
えば二酸化チタン、炭酸カルシウム、カオリン粘土又は
タルク、及びポリマー添加剤、例えば湿潤強力樹脂、ポ
リアミン類又はポリアミドアミン類又はポリアクリルア
ミドポリマー又はアクリルアミドコポリマーを含有でき
る。
パルプ、化学・機械パルプ又は再利用パルプから製造さ
れる。用紙は在来の添加剤、例えばサイズ剤、填料、例
えば二酸化チタン、炭酸カルシウム、カオリン粘土又は
タルク、及びポリマー添加剤、例えば湿潤強力樹脂、ポ
リアミン類又はポリアミドアミン類又はポリアクリルア
ミドポリマー又はアクリルアミドコポリマーを含有でき
る。
【０００４】非セルローズ塗布材、填料粘土及びその他
の製品を製紙工程で添加したり、処理工程で用紙の表面
に付着させたり、処理工程又は印刷工程で用紙に塗布し
て多くのいろいろな特性、例えば平滑度、印刷適性、光
沢、耐用性、用紙の安全性を向上させる。各種材料の配
合範囲は目的とする用紙の機能によって大きく左右され
て相違する。こられの材料の範囲は広く、単純な填料粘
土粒子から粘着性のある薬品、顔料に亘る。この材料の
量は全乾燥重量の１％から最大５０％である。
の製品を製紙工程で添加したり、処理工程で用紙の表面
に付着させたり、処理工程又は印刷工程で用紙に塗布し
て多くのいろいろな特性、例えば平滑度、印刷適性、光
沢、耐用性、用紙の安全性を向上させる。各種材料の配
合範囲は目的とする用紙の機能によって大きく左右され
て相違する。こられの材料の範囲は広く、単純な填料粘
土粒子から粘着性のある薬品、顔料に亘る。この材料の
量は全乾燥重量の１％から最大５０％である。
【０００５】塩基性紙用のパルプには砕木パルプ、熱処
理機械パルプ、セミケミカルパルプ、これらのパルプ含
有新聞用紙又は雑誌を脱インク処理して製造した再利用
機械パルプ等が含まれ、これらのパルプは単独で、又は
混合して各種の公知の組合せで使用する。光学的性質は
適度に少量のパルプを加えて機械パルプの物性に悪影響
することなく調整できる。
理機械パルプ、セミケミカルパルプ、これらのパルプ含
有新聞用紙又は雑誌を脱インク処理して製造した再利用
機械パルプ等が含まれ、これらのパルプは単独で、又は
混合して各種の公知の組合せで使用する。光学的性質は
適度に少量のパルプを加えて機械パルプの物性に悪影響
することなく調整できる。
【０００６】通常、各種顔料が填材として使用され、例
えば粘土、タルク、二酸化チタン、ホワイトカーボン、
炭酸カルシウム、尿素樹脂微粒子が、例えば用紙全体量
基準で０．５〜１０重量％添加される。０．５％未満で
は通常不透明度が悪くなり、又は油吸収の問題が生じ、
１０％を越えると最終用紙製品の引張り強さ又は引裂き
強さが低下する、二酸化チタンは比較的高価な材料であ
り、殆んど使用しない。
えば粘土、タルク、二酸化チタン、ホワイトカーボン、
炭酸カルシウム、尿素樹脂微粒子が、例えば用紙全体量
基準で０．５〜１０重量％添加される。０．５％未満で
は通常不透明度が悪くなり、又は油吸収の問題が生じ、
１０％を越えると最終用紙製品の引張り強さ又は引裂き
強さが低下する、二酸化チタンは比較的高価な材料であ
り、殆んど使用しない。
【０００７】針状顔料を塗布層顔料に使用することが多
く、サチン白、針状沈澱炭酸カルシウム、香港カオリン
が含まれる。これらの顔料は結合材と混合して塗料とし
て原紙に塗布する。結合材は例えばスチレン／ブタジエ
ン・ラテックス、澱粉と澱粉誘導体、ポリビニルアルコ
ール、セルローズ誘導体が通常使用される。しかし、本
発明はこれだけではなく、製紙用結合剤として用いられ
るいくつかの結合剤を単独又は混合して使用できる結合
剤の種類と配合比は表面強度と顔料の吸収性に影響す
る。
く、サチン白、針状沈澱炭酸カルシウム、香港カオリン
が含まれる。これらの顔料は結合材と混合して塗料とし
て原紙に塗布する。結合材は例えばスチレン／ブタジエ
ン・ラテックス、澱粉と澱粉誘導体、ポリビニルアルコ
ール、セルローズ誘導体が通常使用される。しかし、本
発明はこれだけではなく、製紙用結合剤として用いられ
るいくつかの結合剤を単独又は混合して使用できる結合
剤の種類と配合比は表面強度と顔料の吸収性に影響す
る。
【０００８】従来の顔料には各種の二酸化硅素、活性粘
土、カ焼粘土、微細炭酸マグネシウム、各種の珪酸塩、
ケイソウ土、尿素樹脂粉末、カオリン、タルク、各種の
炭酸カルシウム、二酸化チタン、亜鉛華が含まれる。油
吸収性の低い顔料は油吸収特性の高いその他の顔料と混
合して用いられる。低油吸収性顔料により塗料の制御が
よくなる。
土、カ焼粘土、微細炭酸マグネシウム、各種の珪酸塩、
ケイソウ土、尿素樹脂粉末、カオリン、タルク、各種の
炭酸カルシウム、二酸化チタン、亜鉛華が含まれる。油
吸収性の低い顔料は油吸収特性の高いその他の顔料と混
合して用いられる。低油吸収性顔料により塗料の制御が
よくなる。
【０００９】その結晶形が菱面体六方晶系（六方晶系
面）であるカオリン粘土は普通塗被紙の塗布層用主顔料
として通常使用される。そのカオリン粘土の結晶形のた
め、傾向としてカオリン粒子は平滑化処理で平行配向状
態となり、高度に光沢性のある表面が得られる。
面）であるカオリン粘土は普通塗被紙の塗布層用主顔料
として通常使用される。そのカオリン粘土の結晶形のた
め、傾向としてカオリン粒子は平滑化処理で平行配向状
態となり、高度に光沢性のある表面が得られる。
【００１０】用紙と板紙は主として稀薄紙料、即ち、セ
ルローズ繊維の稀薄水性懸濁液から製造される。また
は、この稀薄紙料は一段又は多段のせん断工程、例えば
クリーナー工程、混合工程、ポンプ移送工程を経て、次
いでこの懸濁液をワイヤ上で水切りして平判紙とし、こ
のあと乾燥させる。一般には、この稀薄紙料の調製は製
紙工程の前段階で調製しておいた濃厚紙料を稀釈して行
う。平判紙製造の水切り操作は重力下で下方水切りに又
は上方水切りしてもよく、水切りが行うスクリーンは平
面状でも、曲面状、例えば円筒形状でもよい。
ルローズ繊維の稀薄水性懸濁液から製造される。また
は、この稀薄紙料は一段又は多段のせん断工程、例えば
クリーナー工程、混合工程、ポンプ移送工程を経て、次
いでこの懸濁液をワイヤ上で水切りして平判紙とし、こ
のあと乾燥させる。一般には、この稀薄紙料の調製は製
紙工程の前段階で調製しておいた濃厚紙料を稀釈して行
う。平判紙製造の水切り操作は重力下で下方水切りに又
は上方水切りしてもよく、水切りが行うスクリーンは平
面状でも、曲面状、例えば円筒形状でもよい。
【００１１】製紙工程の改善を目的として各種の無機材
料、例えばベントナイト、ミョウバン及び／又は有機材
料、例えば各種の天然又は改変天然又は合成ポリマーを
通常稀薄紙料に含有させる。このような材料はいろいろ
な目的で、例えばピッチ制御、濾水の脱色、または乾燥
ロールからの剥離を容易にするために添加される。澱粉
は強度改善上含有させることが多い。
料、例えばベントナイト、ミョウバン及び／又は有機材
料、例えば各種の天然又は改変天然又は合成ポリマーを
通常稀薄紙料に含有させる。このような材料はいろいろ
な目的で、例えばピッチ制御、濾水の脱色、または乾燥
ロールからの剥離を容易にするために添加される。澱粉
は強度改善上含有させることが多い。
【００１２】製紙工程の改善は特に保持率、水切り性、
乾燥性又は脱水性から、また最終平判紙の形成性又は構
造と性質上から望まれている。これらのパラメータのあ
るものは相互矛盾するものである。例えば、繊維が効率
よくフロキュレーシン(flocculated)して比較的大きな
従来のようなフロックになるときは、このフロックによ
り微細繊維と填料は極めて良好に捕捉され、良好な保持
性と多孔性構造が得られ、良好な水切り性が得られる。
しかし、多孔性とフロック径が大きいとむしろ用紙形成
性が悪くなり、大きい繊維フロックは傾向として引続く
乾燥工程中で水分を保持して乾燥性状を悪化させ、最終
平判紙の乾燥に過剰量の熱エネルギーが必要となる。若
し繊維がフロキュレーションでより小形の目の詰まった
フロックになるときは、水切り性は不充分となり、保持
率もよくないが、乾燥性と紙形成性の点では改善され
る。
乾燥性又は脱水性から、また最終平判紙の形成性又は構
造と性質上から望まれている。これらのパラメータのあ
るものは相互矛盾するものである。例えば、繊維が効率
よくフロキュレーシン(flocculated)して比較的大きな
従来のようなフロックになるときは、このフロックによ
り微細繊維と填料は極めて良好に捕捉され、良好な保持
性と多孔性構造が得られ、良好な水切り性が得られる。
しかし、多孔性とフロック径が大きいとむしろ用紙形成
性が悪くなり、大きい繊維フロックは傾向として引続く
乾燥工程中で水分を保持して乾燥性状を悪化させ、最終
平判紙の乾燥に過剰量の熱エネルギーが必要となる。若
し繊維がフロキュレーションでより小形の目の詰まった
フロックになるときは、水切り性は不充分となり、保持
率もよくないが、乾燥性と紙形成性の点では改善され
る。
【００１３】従って、従来の慣行では製紙業者は最重要
と判断したパラメータに応じて添加剤を選択してきた。
例えば填料保持率の向上が製紙業者にとって生産性の向
上よりも重要であるときは、ポリアクリルアミド又はそ
の他の分子量の極めて大きなフロック形成剤を使用で
き、生産性向上が保持率向上よりも重要であるときは、
凝析剤、例えば硫酸アルミニウムを選択することができ
る。紙料中の不純物は新たな問題となり、特定の添加剤
の使用が必要となる。
と判断したパラメータに応じて添加剤を選択してきた。
例えば填料保持率の向上が製紙業者にとって生産性の向
上よりも重要であるときは、ポリアクリルアミド又はそ
の他の分子量の極めて大きなフロック形成剤を使用で
き、生産性向上が保持率向上よりも重要であるときは、
凝析剤、例えば硫酸アルミニウムを選択することができ
る。紙料中の不純物は新たな問題となり、特定の添加剤
の使用が必要となる。
【００１４】保持率、水切り性、乾燥性及び／又は用紙
形成性の改善から従来は紙料中に無機添加剤と有機ポリ
マー材を含有させてきた。先行技術によれば、ベントナ
イト１〜１０％、硫酸アルミニウム０．５〜３％を紙料
に添加し、次いでカチオン性ポリマー、例えばポリエチ
レンイミンを０．０２〜０．２％添加して紙料中に不純
物が存在するときの脱水性を改善してきた。この外の先
行技術の方法ではベントナイトを紙料に添加し、この後
必要あれば硫酸アルミニウム又はその他の酸性化物質を
添加する。アタパルジャイトも添加でき、ミョウバン及
び／又は填料保持助材も含有させることができる。ミョ
ウバンと顔料用粘土を含有する紙料を調製し、カチオン
性ポリマーを添加することもあった。
形成性の改善から従来は紙料中に無機添加剤と有機ポリ
マー材を含有させてきた。先行技術によれば、ベントナ
イト１〜１０％、硫酸アルミニウム０．５〜３％を紙料
に添加し、次いでカチオン性ポリマー、例えばポリエチ
レンイミンを０．０２〜０．２％添加して紙料中に不純
物が存在するときの脱水性を改善してきた。この外の先
行技術の方法ではベントナイトを紙料に添加し、この後
必要あれば硫酸アルミニウム又はその他の酸性化物質を
添加する。アタパルジャイトも添加でき、ミョウバン及
び／又は填料保持助材も含有させることができる。ミョ
ウバンと顔料用粘土を含有する紙料を調製し、カチオン
性ポリマーを添加することもあった。
【００１５】用紙に使用する粘土とその他の材料の種類
と量はかなりの相違がある。非インキ成分は通常用紙焼
却後は灰分含有量として言及される。例えば、ある種の
新聞用紙では灰分含有量は１％未満であり、望ましい性
質の向上を目的として粘土の意図的添加は行わない。あ
る種の用紙では少量のタルクを生産工程で用いてピッチ
付着物の制御を補助的に行うことができる。二酸化チタ
ン添加で光沢と色調を向上させることができる紙質の向
上した新聞用紙では普通、粘土とその他の材料を用紙全
体重量の５％添加するが、場合によりそれ以上のことも
ある。
と量はかなりの相違がある。非インキ成分は通常用紙焼
却後は灰分含有量として言及される。例えば、ある種の
新聞用紙では灰分含有量は１％未満であり、望ましい性
質の向上を目的として粘土の意図的添加は行わない。あ
る種の用紙では少量のタルクを生産工程で用いてピッチ
付着物の制御を補助的に行うことができる。二酸化チタ
ン添加で光沢と色調を向上させることができる紙質の向
上した新聞用紙では普通、粘土とその他の材料を用紙全
体重量の５％添加するが、場合によりそれ以上のことも
ある。
【００１６】着色済み塗布紙の市場は極めて急速に成長
しており、現在毎年約１０〜１５％の率で成長してい
る。低紙質の用紙、例えば新聞用紙でさえもいずれ近い
将来には塗布される。
しており、現在毎年約１０〜１５％の率で成長してい
る。低紙質の用紙、例えば新聞用紙でさえもいずれ近い
将来には塗布される。
【００１７】この顔料と填料分野での用途に従事する当
業者にとって、本発明はより多くの工業がその使用先で
あることは明白である。その工業としては、ペンキ、イ
ンキ、プラスチック、積層製品工業を列挙でき、このよ
うな顔料と填料がかなりの量使用されている。
業者にとって、本発明はより多くの工業がその使用先で
あることは明白である。その工業としては、ペンキ、イ
ンキ、プラスチック、積層製品工業を列挙でき、このよ
うな顔料と填料がかなりの量使用されている。
【００１８】
【本発明が解決しようとする課題】本発明の目的は製紙
工程での二酸化チタン填料の代替物としての填料を提供
することにある。
工程での二酸化チタン填料の代替物としての填料を提供
することにある。
【００１９】本発明の他の目的は各種硫酸塩の浸出液か
ら塩基性硫酸カリウムアルミニウム（ＢＫＡＳ）の効果
的製法を提供することにある。
ら塩基性硫酸カリウムアルミニウム（ＢＫＡＳ）の効果
的製法を提供することにある。
【００２０】本発明のもう１つの目的は各種硫酸塩の浸
出液からの塩基性硫酸カリウムアルミニウム（ＢＫＡ
Ｓ）を用いる製紙法を提供することにある。ＢＫＡＳは
製紙工程で填料、増量填料及び／又は顔料として用いら
れる。
出液からの塩基性硫酸カリウムアルミニウム（ＢＫＡ
Ｓ）を用いる製紙法を提供することにある。ＢＫＡＳは
製紙工程で填料、増量填料及び／又は顔料として用いら
れる。
【００２１】
【課題を解決するための手段】本発明の方法の１つの実
施態様によれば、Ａｌ2（ＳＯ4）3＋Ｋ2ＳＯ4＋Ｆｅ2Ｓ
Ｏ4とその他の硫酸塩の浸出液を表面冷却晶析器に導入
しＡｌ2（ＳＯ4）3＋１８Ｈ2Ｏを析出させる。浸出液は
温度が７１．１１℃（１６０°Ｆ）に維持されている熱
交換器中をポンプ移送され、表面冷却晶析器は表面温度
が１５．５６℃（６０°Ｆ）に維持されている。浸出液
内の温度勾配で結晶生成が促進される。これらの結晶は
水銀柱５０．８ｃｍ（２０インチ）の真空加熱下Ａｌ2
（ＳＯ4） 3＋Ｋ2ＳＯ4＋２４Ｈ2Ｏを析出させる単一晶
析・蒸発工程内のＫ2ＳＯ4含有混合物に添加する。次い
で独立した連続工程として圧力１７．５８ｋｇ／ｃｍ2
（２５０ｐｓｉ）、温度２００℃下で塩基性硫酸カリウ
ムアルミニウムと過剰の硫酸カリウムを生成させる。こ
の過剰の硫酸カリウムは前記単一晶析・蒸発工程に戻
す。この塩基性硫酸カリウムアルミニウムは少なくとも
４０％か２μｍ未満の粒子から成る。次いで、各種填料
又は顔料代替物として必要なときは、これを剥層機(del
aminator)に付して全ての粒子を１μｍ未満ないし１０
μｍ以下の粒径にする。
施態様によれば、Ａｌ2（ＳＯ4）3＋Ｋ2ＳＯ4＋Ｆｅ2Ｓ
Ｏ4とその他の硫酸塩の浸出液を表面冷却晶析器に導入
しＡｌ2（ＳＯ4）3＋１８Ｈ2Ｏを析出させる。浸出液は
温度が７１．１１℃（１６０°Ｆ）に維持されている熱
交換器中をポンプ移送され、表面冷却晶析器は表面温度
が１５．５６℃（６０°Ｆ）に維持されている。浸出液
内の温度勾配で結晶生成が促進される。これらの結晶は
水銀柱５０．８ｃｍ（２０インチ）の真空加熱下Ａｌ2
（ＳＯ4） 3＋Ｋ2ＳＯ4＋２４Ｈ2Ｏを析出させる単一晶
析・蒸発工程内のＫ2ＳＯ4含有混合物に添加する。次い
で独立した連続工程として圧力１７．５８ｋｇ／ｃｍ2
（２５０ｐｓｉ）、温度２００℃下で塩基性硫酸カリウ
ムアルミニウムと過剰の硫酸カリウムを生成させる。こ
の過剰の硫酸カリウムは前記単一晶析・蒸発工程に戻
す。この塩基性硫酸カリウムアルミニウムは少なくとも
４０％か２μｍ未満の粒子から成る。次いで、各種填料
又は顔料代替物として必要なときは、これを剥層機(del
aminator)に付して全ての粒子を１μｍ未満ないし１０
μｍ以下の粒径にする。
【００２２】本発明の１つの利点は、二酸化チタン填料
と増量填料の代替物としての良好で安価な填料の製法を
提供する点にある。
と増量填料の代替物としての良好で安価な填料の製法を
提供する点にある。
【００２３】本発明のもう１つの利点は、その繊維間結
合に関連する強度特性、例えば引張り強さと破裂強さが
二酸化チタンの強度特性に類似した填料を提供する点に
ある。
合に関連する強度特性、例えば引張り強さと破裂強さが
二酸化チタンの強度特性に類似した填料を提供する点に
ある。
【００２４】本発明の利点は、ＩＳＯ白色度（直接測
定）が９５〜９６％、ＩＳＯ白色度（０〜１０％灰分範
囲で計算）が９４〜９７％の顔料を提供する点にある。
定）が９５〜９６％、ＩＳＯ白色度（０〜１０％灰分範
囲で計算）が９４〜９７％の顔料を提供する点にある。
【００２５】本発明のもう１つの利点は、二酸化チタン
保持率と類似の高顔料保持率を示す顔料を提供する点に
ある。
保持率と類似の高顔料保持率を示す顔料を提供する点に
ある。
【００２６】本発明の別の利点は、二酸化チタン填料と
増量填料の代替物としてのｐＨ２〜１０での不溶性分が
９９％である填料を提供する点にある。
増量填料の代替物としてのｐＨ２〜１０での不溶性分が
９９％である填料を提供する点にある。
【００２７】本発明のもう１つの利点は、二酸化チタン
填料の代替物としての粒径が２μｍ未満の填料を提供す
る点にある。
填料の代替物としての粒径が２μｍ未満の填料を提供す
る点にある。
【００２８】本発明のもう１つの利点は、ＢＫＡＳは光
散乱計数が３，６００〜３，９００ｃｍ2／ｇである点
にある。これは更に剥層処理(delamination)でかなりの
向上が期待される。
散乱計数が３，６００〜３，９００ｃｍ2／ｇである点
にある。これは更に剥層処理(delamination)でかなりの
向上が期待される。
【００２９】本発明の上記の又はその他の目的と利点
は、添付図を参照する下記の好ましい実施態様の詳細な
説明から当業者には容易に理解されるものである。
は、添付図を参照する下記の好ましい実施態様の詳細な
説明から当業者には容易に理解されるものである。
【００３０】
【発明の実施の形態】図１は本明細書で総参照番号１０
で示した本発明の方法の１実施態様を示す。方法１０は
Ａｌ2（ＳＯ4）3＋Ｋ2ＳＯ4＋Ｆｅ2ＳＯ4とその他の硫
酸塩の浸出液を出発原料として用いることから成る。こ
れらの硫酸塩は表面冷却晶析器１４に導入して、ここで
Ａｌ2（ＳＯ4）3１８Ｈ2Ｏの結晶が沈澱し、除去する。
浸出液は内部温度が７１．１１℃（約１６０°Ｆ）に維
持されている熱交換器１６中をポンプ移送される。表面
冷却晶析器１４の表面温度は１５．５６℃（約６０°
Ｆ）に維持されている。例えば、表面冷却晶析器１４は
外表面を巻回する複数の冷却管から成る系を備えた直径
１．２２ｍ（４フィート）、高さ３．６６ｍ（１２フィ
ート）のステンレス鋼製の槽から成る。
で示した本発明の方法の１実施態様を示す。方法１０は
Ａｌ2（ＳＯ4）3＋Ｋ2ＳＯ4＋Ｆｅ2ＳＯ4とその他の硫
酸塩の浸出液を出発原料として用いることから成る。こ
れらの硫酸塩は表面冷却晶析器１４に導入して、ここで
Ａｌ2（ＳＯ4）3１８Ｈ2Ｏの結晶が沈澱し、除去する。
浸出液は内部温度が７１．１１℃（約１６０°Ｆ）に維
持されている熱交換器１６中をポンプ移送される。表面
冷却晶析器１４の表面温度は１５．５６℃（約６０°
Ｆ）に維持されている。例えば、表面冷却晶析器１４は
外表面を巻回する複数の冷却管から成る系を備えた直径
１．２２ｍ（４フィート）、高さ３．６６ｍ（１２フィ
ート）のステンレス鋼製の槽から成る。
【００３１】表面冷却晶析器１４は濃度の過飽和を促進
させ、これにより硫酸アルミニウムの比較的大きな、極
めて純度の高い結晶を析出させる。浸出液内の温度勾配
を調整して結晶の形成が促進される。浸出液の残液は晶
析・蒸発工程１８内のＫ2ＳＯ4含有混合物に添加する。
水銀柱２０インチの真空度と加熱との協働により水分を
蒸発させ、濃度を充分高めてＡｌ2（ＳＯ4）3＋Ｋ2ＳＯ
4＋２４Ｈ2Ｏの複塩を析出させる。複塩は次いで圧力１
７．５８ｋｇ／ｃｍ2（約２５０ｐｓｉ）、温度約２０
０℃の加圧反応器２０に供給する。
させ、これにより硫酸アルミニウムの比較的大きな、極
めて純度の高い結晶を析出させる。浸出液内の温度勾配
を調整して結晶の形成が促進される。浸出液の残液は晶
析・蒸発工程１８内のＫ2ＳＯ4含有混合物に添加する。
水銀柱２０インチの真空度と加熱との協働により水分を
蒸発させ、濃度を充分高めてＡｌ2（ＳＯ4）3＋Ｋ2ＳＯ
4＋２４Ｈ2Ｏの複塩を析出させる。複塩は次いで圧力１
７．５８ｋｇ／ｃｍ2（約２５０ｐｓｉ）、温度約２０
０℃の加圧反応器２０に供給する。
【００３２】硫酸カリウム（Ｋ2ＳＯ4）２２の過剰生成
物は晶析・蒸発工程１８に戻す。加圧反応器２０は独立
した連続工程で操作され、Ｋ2ＳＯ4＋Ａｌ2（ＳＯ4）3
＋２４Ｈ2Ｏの混合物から塩基性硫酸カリウムアルミニ
ウム（ＢＫＡＳ）２４、化学的にはＫ2ＳＯ4・３Ａｌ2
Ｏ3・４ＳＯ3・９Ｈ2Ｏとし、過剰の硫酸カリウム（Ｋ 2
ＳＯ4）２２が生成される。ＢＫＡＳ２４は少なくとも
その４０％か２μｍ未満の粒子から成る。次いで、ＢＫ
ＡＳ２４は剥層機２６に供給し粒径が３００〜４００μ
ｍのアルミナ又はシリカと混合研磨して全粒子を２μｍ
未満にする。８５％の粒子の粒径が２μｍ未満である微
細塩基性硫酸カリウムアルミニウム（ＢＫＡＳ）２８が
得られる。
物は晶析・蒸発工程１８に戻す。加圧反応器２０は独立
した連続工程で操作され、Ｋ2ＳＯ4＋Ａｌ2（ＳＯ4）3
＋２４Ｈ2Ｏの混合物から塩基性硫酸カリウムアルミニ
ウム（ＢＫＡＳ）２４、化学的にはＫ2ＳＯ4・３Ａｌ2
Ｏ3・４ＳＯ3・９Ｈ2Ｏとし、過剰の硫酸カリウム（Ｋ 2
ＳＯ4）２２が生成される。ＢＫＡＳ２４は少なくとも
その４０％か２μｍ未満の粒子から成る。次いで、ＢＫ
ＡＳ２４は剥層機２６に供給し粒径が３００〜４００μ
ｍのアルミナ又はシリカと混合研磨して全粒子を２μｍ
未満にする。８５％の粒子の粒径が２μｍ未満である微
細塩基性硫酸カリウムアルミニウム（ＢＫＡＳ）２８が
得られる。
【００３３】本発明の方法の実施態様では従来の製紙用
装置が使用できる。平判紙形成のため水切りする稀薄紙
料は多くの場合一般には混合箱中で顔料、適切な繊維、
任意の望ましい増強剤又はその他の添加剤、水とを混合
して調製した濃厚紙料を稀釈して調製する。濃厚紙料の
希釈は循環白水を用いて行う。紙料は過流式クリーナー
でクリーニング処理してもよい。通常、この稀薄紙料は
セントリスクリーン(centriscreen)中を通過させてクリ
ーニング処理する。この稀薄紙料は通常１台、又はそれ
以上の扇型ポンプとして知られている遠心式ポンプによ
り製紙用製造に沿ってポンプ移送される。例えば、紙料
は第１扇型ポンプでセントリスクリーンにポンプ移送し
てもよい。濃厚紙料はこの扇型ポンプの入口の所で又は
扇型ポンプの手前で、例えば濃厚紙料と稀釈水とを混合
ポンプ中を通過させて白水で稀釈して稀薄紙料にするこ
とができる。この稀薄紙料は更にもう１つのセントリス
クリーンを中を通過させてクリーニング処理してもよ
い。この最終セントリスクリーンを出る紙料は平判紙形
成工程に入る前に第２の扇型ポンプ、及び／又はヘッド
ボックス(head box)中を通過させてもよい。これは任意
の従来の用紙又は板紙形成工程に基づくものでもよい。
装置が使用できる。平判紙形成のため水切りする稀薄紙
料は多くの場合一般には混合箱中で顔料、適切な繊維、
任意の望ましい増強剤又はその他の添加剤、水とを混合
して調製した濃厚紙料を稀釈して調製する。濃厚紙料の
希釈は循環白水を用いて行う。紙料は過流式クリーナー
でクリーニング処理してもよい。通常、この稀薄紙料は
セントリスクリーン(centriscreen)中を通過させてクリ
ーニング処理する。この稀薄紙料は通常１台、又はそれ
以上の扇型ポンプとして知られている遠心式ポンプによ
り製紙用製造に沿ってポンプ移送される。例えば、紙料
は第１扇型ポンプでセントリスクリーンにポンプ移送し
てもよい。濃厚紙料はこの扇型ポンプの入口の所で又は
扇型ポンプの手前で、例えば濃厚紙料と稀釈水とを混合
ポンプ中を通過させて白水で稀釈して稀薄紙料にするこ
とができる。この稀薄紙料は更にもう１つのセントリス
クリーンを中を通過させてクリーニング処理してもよ
い。この最終セントリスクリーンを出る紙料は平判紙形
成工程に入る前に第２の扇型ポンプ、及び／又はヘッド
ボックス(head box)中を通過させてもよい。これは任意
の従来の用紙又は板紙形成工程に基づくものでもよい。
【００３４】製紙用仕上げ紙料は実質的に未填とするこ
とができ、例えば最終用紙中の填料は１０重量％未満、
通常５重量％未満含有されている。または填料は紙料の
乾燥重量基準で５０％までの量又は用紙乾燥重量基準で
４０％までの量を添加することができる。填料を使用す
るときは、従来の填料、例えば炭酸カルシウム、粘土、
二酸化チタン又はタルク又はこれらの混合物をＢＫＡＳ
２８で代替できる。好ましくは、填料は従来の方法で紙
料中に加えられる。
とができ、例えば最終用紙中の填料は１０重量％未満、
通常５重量％未満含有されている。または填料は紙料の
乾燥重量基準で５０％までの量又は用紙乾燥重量基準で
４０％までの量を添加することができる。填料を使用す
るときは、従来の填料、例えば炭酸カルシウム、粘土、
二酸化チタン又はタルク又はこれらの混合物をＢＫＡＳ
２８で代替できる。好ましくは、填料は従来の方法で紙
料中に加えられる。
【００３５】紙料はその他の添加剤、例えばロジン、ミ
ョウバン、中性サイズ剤又は光学的光沢剤を含有しても
よい。増強剤を含有してもよく、これは澱粉、多くの場
合、カチオン性澱粉である。紙料のｐＨは通常４〜９の
範囲にある。
ョウバン、中性サイズ剤又は光学的光沢剤を含有しても
よい。増強剤を含有してもよく、これは澱粉、多くの場
合、カチオン性澱粉である。紙料のｐＨは通常４〜９の
範囲にある。
【００３６】繊維、填料、及びその他の添加剤、例えば
増強剤又はミョウバンの量は全て従来量とすることがで
きる。一般には稀薄紙量は固形分含有が０．０２〜３
％、繊維含有量が０．０１〜２％である。紙量は固形分
含有量が好ましくは０．０３〜１．５％又は２％であ
る。
増強剤又はミョウバンの量は全て従来量とすることがで
きる。一般には稀薄紙量は固形分含有が０．０２〜３
％、繊維含有量が０．０１〜２％である。紙量は固形分
含有量が好ましくは０．０３〜１．５％又は２％であ
る。
【００３７】用紙は表面処理してその性質を改善でき
る。建物用ラテックスペンキに類似した、顔料粒子と結
合剤の水性懸濁液をロールコーター又はブレードコータ
ーで一般に最高１００ｋｍ／時の高速で塗布される。次
いで、この用紙を乾燥して、カレンダー処理する。仕上
げ表面は極めて平滑、均一で光沢があり、特に多色印刷
での印刷の質が優れている。
る。建物用ラテックスペンキに類似した、顔料粒子と結
合剤の水性懸濁液をロールコーター又はブレードコータ
ーで一般に最高１００ｋｍ／時の高速で塗布される。次
いで、この用紙を乾燥して、カレンダー処理する。仕上
げ表面は極めて平滑、均一で光沢があり、特に多色印刷
での印刷の質が優れている。
【００３８】現在着色済み塗料で使用されている結合剤
は可溶性ポリマー、例えば澱粉、又はポリビニルアルコ
ール又はスチレンブタジエン、ポリ酢酸ビニル又はアク
リルモノマー系ラテックスである。合成ラテックス結合
剤は生物分解性ではない。澱粉は生物分解性であるが、
結合効率が悪く、水に敏感であり、これはそれぞれの箇
所で水を使用する多色オフセット印刷、水系グラビヤ又
はフレキソ印刷では問題となる。
は可溶性ポリマー、例えば澱粉、又はポリビニルアルコ
ール又はスチレンブタジエン、ポリ酢酸ビニル又はアク
リルモノマー系ラテックスである。合成ラテックス結合
剤は生物分解性ではない。澱粉は生物分解性であるが、
結合効率が悪く、水に敏感であり、これはそれぞれの箇
所で水を使用する多色オフセット印刷、水系グラビヤ又
はフレキソ印刷では問題となる。
【００３９】表面処理と含浸処理は印刷の質を向上させ
る理由以外の他の理由からも用いられる。サイズ・プレ
スとその新型機を用いて用紙表面と主要な性質を変える
多くの薬品が塗布される。疎水性、機械的強度、耐脂
性、剥離性、電導度をこのような手段で用紙に付与でき
る。マーチェスソート(Marchessault)、等の１９９５年
９月１９日発行され、本明細書の一部となる米国特許第
５，４５１，４５６号を参照されたい。包装用紙では、
疎水性、不浸透性、耐水性、湿潤剛性が要件であるが、
これを充分に満たすことは難かしい。通常、石油系樹脂
とワックスを用いてこの効果を達成するが、高水準の疎
水性と湿潤剛性を達成することは難しくまた製品に高水
準の耐久性は付与できない。
る理由以外の他の理由からも用いられる。サイズ・プレ
スとその新型機を用いて用紙表面と主要な性質を変える
多くの薬品が塗布される。疎水性、機械的強度、耐脂
性、剥離性、電導度をこのような手段で用紙に付与でき
る。マーチェスソート(Marchessault)、等の１９９５年
９月１９日発行され、本明細書の一部となる米国特許第
５，４５１，４５６号を参照されたい。包装用紙では、
疎水性、不浸透性、耐水性、湿潤剛性が要件であるが、
これを充分に満たすことは難かしい。通常、石油系樹脂
とワックスを用いてこの効果を達成するが、高水準の疎
水性と湿潤剛性を達成することは難しくまた製品に高水
準の耐久性は付与できない。
【００４０】図２は本明細書で総参照番号３０で示した
本発明の製紙法の１実施態様を示す。本製紙法３０は前
記製法１０と類似の填料製造部と、この填料を供給する
製紙工程部とを有する。本製紙法３０はＡｌ2（ＳＯ4）
3＋Ｋ2ＳＯ4＋Ｆｅ2ＳＯ4とその他のいろいろな硫酸塩
の浸出液を出発原料として用いることから成る。これら
の硫酸塩は表面冷却晶析器３４に導入して、ここでＡｌ
2（ＳＯ4）3１８Ｈ2Ｏの大きい、極めて純度の高い結晶
が沈澱させ、除去する。浸出液は内部温度が７１．１１
℃（約１６０°Ｆ）に維持されている熱交換器３６中を
ポンプ移送される。表面冷却晶析器３４の表面温度は１
５．５６℃（約６０°Ｆ）に維持されている。例えば、
表面冷却晶析器３４は外表面を巻回する複数の冷却管か
ら成る系を備えた直径１．２２ｍ（４フィート）、高さ
３．６６ｍ（１２フィート）のステンレス鋼製の槽から
成る。
本発明の製紙法の１実施態様を示す。本製紙法３０は前
記製法１０と類似の填料製造部と、この填料を供給する
製紙工程部とを有する。本製紙法３０はＡｌ2（ＳＯ4）
3＋Ｋ2ＳＯ4＋Ｆｅ2ＳＯ4とその他のいろいろな硫酸塩
の浸出液を出発原料として用いることから成る。これら
の硫酸塩は表面冷却晶析器３４に導入して、ここでＡｌ
2（ＳＯ4）3１８Ｈ2Ｏの大きい、極めて純度の高い結晶
が沈澱させ、除去する。浸出液は内部温度が７１．１１
℃（約１６０°Ｆ）に維持されている熱交換器３６中を
ポンプ移送される。表面冷却晶析器３４の表面温度は１
５．５６℃（約６０°Ｆ）に維持されている。例えば、
表面冷却晶析器３４は外表面を巻回する複数の冷却管か
ら成る系を備えた直径１．２２ｍ（４フィート）、高さ
３．６６ｍ（１２フィート）のステンレス鋼製の槽から
成る。
【００４１】表面冷却器３４は濃度の過飽和を促進さ
せ、これにより硫酸アルミニウムの比較的大きな、極め
て純度の高い結晶を析出させる。浸出液内の温度勾配を
調整して結晶の形成を促進させる。浸出液の残液は単一
晶析・蒸発工程３８内のＫ2ＳＯ4含有混合物に添加す
る。水銀柱５０．８ｃｍ（２０インチ）の真空度と加熱
との協働で水分を蒸発させ、濃度を充分高めてＡｌ
2（ＳＯ4）3＋Ｋ2ＳＯ4＋２４Ｈ2Ｏの複塩を析出させ
る。この複塩は次いで圧力１７．５８ｋｇ／ｃｍ2（約
２５０ｐｓｉ）、温度約２００℃の加圧反応器４０に供
給する。
せ、これにより硫酸アルミニウムの比較的大きな、極め
て純度の高い結晶を析出させる。浸出液内の温度勾配を
調整して結晶の形成を促進させる。浸出液の残液は単一
晶析・蒸発工程３８内のＫ2ＳＯ4含有混合物に添加す
る。水銀柱５０．８ｃｍ（２０インチ）の真空度と加熱
との協働で水分を蒸発させ、濃度を充分高めてＡｌ
2（ＳＯ4）3＋Ｋ2ＳＯ4＋２４Ｈ2Ｏの複塩を析出させ
る。この複塩は次いで圧力１７．５８ｋｇ／ｃｍ2（約
２５０ｐｓｉ）、温度約２００℃の加圧反応器４０に供
給する。
【００４２】硫酸カリウム（Ｋ2ＳＯ4）４２の過剰生成
物は単一晶析・蒸発工程３８に戻す。加圧反応器４０は
独立した連続工程で操作され、Ｋ2ＳＯ4＋Ａｌ2（Ｓ
Ｏ4）3＋２４Ｈ2Ｏの混合物から塩基性硫酸カリウムア
ルミニウム（ＢＫＡＳ）４４、化学的にはＫ2ＳＯ4・３
Ａｌ2Ｏ3・４ＳＯ3・９Ｈ2Ｏと過剰の硫酸カリウム（Ｋ
2ＳＯ4）４２を生成する。ＢＫＡＳ４４は少くともその
４０％が２μｍ未満の粒子から成る。次いでＢＫＡＳ４
４を剥層機４６に供給し、粒径が３００〜４００μｍの
アルミナ又はシリカと混合研磨して全粒子を２μｍ未満
にする。粒子粒径が実質的に２μｍ未満である微細塩基
性硫酸カリウムアルミニウム（ＢＫＡＳ）４８が得られ
る。
物は単一晶析・蒸発工程３８に戻す。加圧反応器４０は
独立した連続工程で操作され、Ｋ2ＳＯ4＋Ａｌ2（Ｓ
Ｏ4）3＋２４Ｈ2Ｏの混合物から塩基性硫酸カリウムア
ルミニウム（ＢＫＡＳ）４４、化学的にはＫ2ＳＯ4・３
Ａｌ2Ｏ3・４ＳＯ3・９Ｈ2Ｏと過剰の硫酸カリウム（Ｋ
2ＳＯ4）４２を生成する。ＢＫＡＳ４４は少くともその
４０％が２μｍ未満の粒子から成る。次いでＢＫＡＳ４
４を剥層機４６に供給し、粒径が３００〜４００μｍの
アルミナ又はシリカと混合研磨して全粒子を２μｍ未満
にする。粒子粒径が実質的に２μｍ未満である微細塩基
性硫酸カリウムアルミニウム（ＢＫＡＳ）４８が得られ
る。
【００４３】製紙工程は稀薄紙料５０を出発原料として
用いることから成る。工程５２で従来の製紙用添加剤を
紙料に添加する。工程５４で従来の製紙用結合剤を紙料
に添加する。工程５６でＢＫＡＳ４８を填料として紙料
に添加する。工程５８で表面処理を行い、乾燥は工程６
０で行う。または、最終用紙製品は工程６２で従来の方
法でカレンダー処理する。
用いることから成る。工程５２で従来の製紙用添加剤を
紙料に添加する。工程５４で従来の製紙用結合剤を紙料
に添加する。工程５６でＢＫＡＳ４８を填料として紙料
に添加する。工程５８で表面処理を行い、乾燥は工程６
０で行う。または、最終用紙製品は工程６２で従来の方
法でカレンダー処理する。
【００４４】上記のもう１つの実施態様では、カリウム
（Ｋ）を全部又は１部ナトリウム（Ｎａ）で置換しても
よく、実質的に類似の利点と結果が得られる。かかる塩
基性硫酸ナトリウムアルミニウム（ＢＮａＡＳ）も本明
細書ではナトリウム複塩（ＳＤＳ）として言及する。Ｓ
ＤＳの基本式は分子量が９３０．０３のＮａ2ＳＯ4・３
Ａｌ2Ｏ3・４ＳＯ3・９Ｈ2Ｏである。加水分解式は次の
通りである。
（Ｋ）を全部又は１部ナトリウム（Ｎａ）で置換しても
よく、実質的に類似の利点と結果が得られる。かかる塩
基性硫酸ナトリウムアルミニウム（ＢＮａＡＳ）も本明
細書ではナトリウム複塩（ＳＤＳ）として言及する。Ｓ
ＤＳの基本式は分子量が９３０．０３のＮａ2ＳＯ4・３
Ａｌ2Ｏ3・４ＳＯ3・９Ｈ2Ｏである。加水分解式は次の
通りである。
【外１】
【００４５】ＳＤＳがＢＮａＡＳに転換したときの生成
材料の多くの性質はＢＫＡＳと同一の性質であった。Ｂ
ＫＡＳと比較して、極めて高い転換率が得られた（ＢＮ
ａＡＳ：８３重量％；ＢＫＡＳ：７５重量％）。ＢＮａ
ＡＳの粒径はＢＫＡＳと類似していた。ＢＮａＡＳとＢ
ＫＡＳは両方とも剥層処理が必要であった。ＢＮａＡＳ
の溶解度は極めて低く、例えば脱イオン水１００ｇに付
き０．００３ｇであった。ＢＫＡＳの溶解度は脱イオン
水１００ｇに付き０．００５ｇであった。ＢＮａＡＳ製
品の純度は極めて高く、不純物は主としてカリウムで、
例えばＢＫＡＳからのものであった。反応器中のカリウ
ムはいずれも反応してＢＫＡＳを生成する可能性があ
る。この方法により、ＢＫＡＳ濃度がナトリウムミョウ
バン供給結晶中のカリウム濃度に左右される製品が得ら
れた。
材料の多くの性質はＢＫＡＳと同一の性質であった。Ｂ
ＫＡＳと比較して、極めて高い転換率が得られた（ＢＮ
ａＡＳ：８３重量％；ＢＫＡＳ：７５重量％）。ＢＮａ
ＡＳの粒径はＢＫＡＳと類似していた。ＢＮａＡＳとＢ
ＫＡＳは両方とも剥層処理が必要であった。ＢＮａＡＳ
の溶解度は極めて低く、例えば脱イオン水１００ｇに付
き０．００３ｇであった。ＢＫＡＳの溶解度は脱イオン
水１００ｇに付き０．００５ｇであった。ＢＮａＡＳ製
品の純度は極めて高く、不純物は主としてカリウムで、
例えばＢＫＡＳからのものであった。反応器中のカリウ
ムはいずれも反応してＢＫＡＳを生成する可能性があ
る。この方法により、ＢＫＡＳ濃度がナトリウムミョウ
バン供給結晶中のカリウム濃度に左右される製品が得ら
れた。
【００４６】本発明を現時点での好ましい実施態様を用
いて記載したが、この開示は限定のためのものとして解
釈してはならない。上記開示を検討することによりいろ
いろに変更、改変が当業者にとって容易に行うことがで
き、本発明の請求の範囲に記載の各請求項には本発明の
真の精神と範囲内での全ての変更と改変が含まれている
ものとして解釈されたい。
いて記載したが、この開示は限定のためのものとして解
釈してはならない。上記開示を検討することによりいろ
いろに変更、改変が当業者にとって容易に行うことがで
き、本発明の請求の範囲に記載の各請求項には本発明の
真の精神と範囲内での全ての変更と改変が含まれている
ものとして解釈されたい。
【図１】硫酸塩浸出液からの塩基性硫酸カリウムアルミ
ニウム製法の工程図。
ニウム製法の工程図。
【図２】填剤中の二酸化チタンを完全に除去した硫酸塩
浸出液からの塩基性硫酸カリウムアルミニウム填料を用
いる製紙法の工程図。
浸出液からの塩基性硫酸カリウムアルミニウム填料を用
いる製紙法の工程図。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 マッサウド アーグハル
アメリカ合衆国ニューメキシコ州アルブカ
ーケ，アダムズ エヌイー 1400
Ｆターム(参考） 4G076 AA02 AA14 AA18 AA19 AA21
AB08 BA13 DA02
4L055 AG08 AG98 AH01 EA20 FA12
GA16
Claims (8)
- 【請求項１】 塩基性硫酸カリウムアルミニウム（ＢＫ
ＡＳ）Ｋ2ＳＯ4・３Ａｌ2Ｏ3・４ＳＯ3・９Ｈ2Ｏ填料を
用いる製紙法において、少なくとも硫酸アルミニウムＡ
ｌ2（ＳＯ4）3と硫酸カリウムＫ2ＳＯ4の浸出液を出発
原料として用い、浸出液を表面冷却晶析器に導入し、表
面冷却晶析器内で浸出液から硫酸アルミニウムＡｌ
2（ＳＯ4）3１８Ｈ2Ｏの結晶を沈澱させ除去し、浸出液
の残液を真空加熱蒸発して濃縮し、Ａｌ2（ＳＯ4）3＋
Ｋ2ＳＯ4＋２４Ｈ2Ｏの複塩を沈澱させ、加熱加圧反応
器内でＡｌ2（ＳＯ4）3＋Ｋ2ＳＯ4＋２４Ｈ2Ｏの複塩を
反応させて塩基性硫酸カリウムアルミニウム（ＢＫＡ
Ｓ）Ｋ2ＳＯ4・３Ａｌ2Ｏ3・４ＳＯ3・９Ｈ2Ｏを生成
し、ＢＫＡＳを製紙用稀薄紙料に填料として添加するこ
とから成る、上記製紙法。 - 【請求項２】 ＢＫＡＳを用紙用稀薄紙料に添加する工
程の前に２μｍを越えるＢＫＡＳの一般的粒径分布を２
μｍ未満の一般的粒径分布に低減させる工程を更に含
む、請求項１記載の製紙法。 - 【請求項３】 低減処理は粒径が３００〜４００μｍの
アルミナ粒子又はシリカ粒子で第１の塩基性硫酸カリウ
ムアルミニウム（ＢＫＡＳ）Ｋ2ＳＯ4・３Ａｌ2Ｏ3・４
ＳＯ3・９Ｈ2Ｏを研磨してＢＫＡＳを分離する剥槽機を
用いる使用することを含む、請求項２記載の製紙法。 - 【請求項４】 硫酸アルミニウム結晶を沈澱させ除去す
る工程は、前記浸出液を内部温度が７１．１１℃（約１
６０°Ｆ）に維持されている熱交換器中をポンプ移送
し、表面冷却晶析器の表面温度を１５．５６℃（約６０
°Ｆ）に維持して行う、請求項１記載の製紙法。 - 【請求項５】 硫酸アルミニウム結晶を沈澱させ除去す
る工程は、その外表面を巻回している複数の冷却管から
成る系を備えた直径１．２２ｍ（４フィート）、高さ
３．６６ｍ（１２フィート）のステンレス鋼製の槽から
なる表面冷却晶析器で行う、請求項１記載の製紙法。 - 【請求項６】 反応は温度約２００℃、圧力１７．５８
ｋｇ／ｃｍ2（約２５０ポンド／平方インチ（ｐｓ
ｉ））で操作する加圧反応器の使用を含む、請求項１記
載の製紙法。 - 【請求項７】 反応により過剰の硫酸カリウムが生成
し、これを前記複塩沈澱工程に再循環する、請求項１記
載の製紙法。 - 【請求項８】 塩基性硫酸ナトリウムアルミニウム（Ｂ
ＮａＡＳ）Ｎａ2ＳＯ4・３Ａｌ2Ｏ3・４ＳＯ3・９Ｈ2Ｏ
を填料を用いる製紙法において、少なくとも硫酸アルミ
ニウムＡｌ2（ＳＯ4）3と硫酸ナトリウムＮａ2ＳＯ4の
浸出液を出発原料として用い、浸出液を方面冷却晶析器
に導入し、表面冷却晶析器内で浸出液から硫酸アルミニ
ウムＡｌ2（ＳＯ4）3１８Ｈ2Ｏの結晶を沈澱させ除去
し、浸出液の残液を真空加熱蒸発して濃縮しＡｌ2（Ｓ
Ｏ4）3＋Ｎａ2ＳＯ4＋２４Ｈ2Ｏの複塩を沈澱させ、加
熱加圧反応器内でＡｌ2（ＳＯ4）3＋Ｎａ2ＳＯ4＋２４
Ｈ2Ｏの複塩を反応させて塩基性硫酸ナトリウムアルミ
ニウム（ＢＮａＡＳ）Ｎａ2ＳＯ4・３Ａｌ2Ｏ3・４ＳＯ
3・９Ｈ2Ｏを生成し、ＢＮａＡＳを製紙用稀薄紙料に填
料として添加する製紙法。
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