JP2003286682A - 抄紙方法 - Google Patents

抄紙方法

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JP2003286682A
JP2003286682A JP2002084606A JP2002084606A JP2003286682A JP 2003286682 A JP2003286682 A JP 2003286682A JP 2002084606 A JP2002084606 A JP 2002084606A JP 2002084606 A JP2002084606 A JP 2002084606A JP 2003286682 A JP2003286682 A JP 2003286682A
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JP
Japan
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pulp
weight
paper
trade name
manufactured
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JP2002084606A
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Yuji Ono
裕司 小野
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Nippon Paper Industries Co Ltd
Jujo Paper Co Ltd
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Nippon Paper Industries Co Ltd
Jujo Paper Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 機械パルプ及び/または脱墨パルプを多量に
含む中質紙、下級紙、新聞紙の中性及至アルカリ性抄造
において、多発するピッチトラブルを解決する。 【解決手段】 機械パルプ及び/または脱墨パルプを30
〜100重量%含むパルプと填料から成る、中性及至アル
カリ性の紙料に対して、Fe2+あるいはCu を添
加した後に、ポリエチレンイミンを添加して、抄紙系内
の機械パルプ由来のヘミセルロースや溶存リグニン、樹
脂酸、脂肪酸などのアニオントラッシュを効果的にパル
プ繊維に定着させる。

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、填料(特に炭酸カ
ルシウム)を内添する機械パルプ及び/または脱墨パル
プを含む中質紙、下級紙、新聞紙の中性及至アルカリ性
領域での抄紙系内のアニオントラッシュを削減し、ピッ
チトラブルを低減できる抄紙方法である。 【0002】 【従来の技術】木材資源の保護からパルプ使用量の節
約、及び印刷適性等の向上のため紙に機械パルプや脱墨
パルプを多量に配合する傾向にある。また、近年抄紙機
の高速化が進み、紙のより効率的な生産が求められてい
る。従来、これらの中質紙、下級紙は酸性領域で抄造さ
れて来たが、近年は安価な炭酸カルシウムを填料として
使用するために、中性及至アルカリ性領域で抄造される
ようになってきた。 【0003】しかしながら、機械パルプを中性及びアル
カリ性領域で使用する場合には、機械パルプ由来のヘミ
セルロースや溶存リグニン、樹脂酸、脂肪酸などのアニ
オントラッシュが繊維から遊離し抄紙系に多量に存在す
るために、ピッチトラブルが多発する傾向にある。ま
た、脱墨パルプの使用比率の増大に伴い、ホットメルト
などの粘着異物やラテックス由来のホワイトピッチトラ
ブルが多発する傾向にある。 【0004】従来の一般的なアニオントラッシュ削減方
法は、硫酸バンドを添加する方法であったが、硫酸バン
ドは酸性領域でのみ効果を発揮し、中性及びアルカリ性
領域ではアルミニウムイオン種のカチオン性が低下する
ために、十分な効果を発揮することができなかった。 【0005】中性及びアルカリ性領域でのアニオントラ
ッシュを削減する凝結剤としては、ポリジアリルジメチ
ルアンモニウムクロリド(pDADMC)や、ポリエチ
レンイミン(PEI)がヨーロッパや北米で使用されて
きたが、アニオントラッシュの削減効果は十分なもので
はなかった。 【0006】このように上述の方法では、中性及至アル
カリ性領域に於ける機械パルプ及び/または脱墨パルプ
を多量に含む紙料のアニオントラッシュの削減効果は充
分ではなかった。このため、抄紙機系内にアニオントラ
ッシュが蓄積し、ピッチトラブル多発による生産性の低
下や、スポットが多発するなどの品質上の問題が生じて
いた。 【0007】 【発明が解決しようとする課題】中性及至アルカリ性領
域に於ける機械パルプ及び/または脱墨パルプを多量に
含む紙料では、アニオン性溶解物が多量に存在するた
め、ピッチトラブルを発生しやすい。本発明は、この様
な抄紙系におけるアニオントラッシュを効果的に削減す
ることを目的とした。 【0008】 【課題を解決するための手段】本発明者等は、機械パル
プ及び/または脱墨パルプを30〜100重量%含むパルプ
と填料から成る紙料に対して、Fe2+あるいはCu
2+を添加した後に、ポリエチレンイミンを添加するこ
とにより抄紙系内のアニオントラッシュを大幅に削減で
きることを見出した。 【0009】 【発明の実施の形態】本発明は、機械パルプ及び/また
は脱墨パルプを30〜100重量%含むパルプと填料から成
り、pH6〜10の中性及至アルカリ性の紙料に対して、
Fe2+あるいはCu2+を添加した後に、ポリエチレ
ンイミンを添加することにより抄紙系内のアニオントラ
ッシュを削減し、結果的にピッチトラブルを抑制するこ
とを特徴とする抄紙方法である。 【0010】本発明で使用するFeイオンは二価のもの
であることが必須で、三価のものでは効果が発揮されな
い。同様にCuイオンも二価のものがあることが必須
で、一価のものでは効果が発揮されない。Fe2+ある
いはCu2+は通常紙料固形分に対して0.005〜0.5重量
%で添加される。 【0011】本発明で使用されるはポリエチレンイミン
は一般的に使用されている凝結剤で、四級アンモニウム
塩で変性されているものより、三級や二級のアミンの構
造を持つものが望ましい。分子量としては5万〜100万の
範囲が望ましい。 【0012】機械パルプや脱墨パルプを含む紙料を中性
及びアルカリ性領域で抄紙する場合には、ヘミセルロー
ス、溶存リグニン、樹脂酸、脂肪酸などのカルボキシル
基を有しアニオン電荷を有する物質が多量に存在する。
これらのアニオン電荷を有する物質のアニオン電荷を中
和して繊維に定着させるためには、酸性領域では硫酸バ
ンドを使用する。一方、中性及びアルカリ抄紙の場合に
は硫酸バンドのカチオン電荷が減少するので、ポリジア
リルジメチルアンモニウムクロリドの様な四級アンモニ
ウム塩をもつカチオン性高電荷密度の高分子を添加し
て、アニオン電荷を有する物質のアニオン電荷を中和す
るが、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロリドが中
和できるのは、比較的分子量の高い物質に限られ、比較
的分子量の低い物質、所謂アニオントラッシュの削減に
はあまり効果がないことが知られている(紙パ技術協会
誌 第54号 第8号 p.92)。 【0013】本発者らは、Fe2+あるいはCu2+
紙料中に添加した後に、ポリエチレンイミンを添加する
ことにより、効果的に抄紙系内のアニオントラッシュを
削減できることを見出した。Fe2+あるいはCu2+
は、比較的分子量の低いアニオントラッシュであって
も、それらのカルボキシル基がFeイオンやCuイオン
に配位して錯体を形成するものと考えられるが、それら
のイオン単独で形成された錯体は分子量が低く、繊維に
定着するには不十分であると思われる。そこで、Feイオ
ンやCuイオンに加えてポリエチレンイミンを添加するこ
とにより、窒素の不対イオンがFeイオンやCuイオン
に配位すると同時にアニオントラッシュと配位し、比較
的高分子量の錯体を形成するために、アニオントラッシ
ュを効果的に削減できるものと思われる。 【0014】本発明で使用する脱墨パルプ(DIP)と
しては、上質紙、中質紙、下級紙、新聞用紙等を原料故
紙とする通常の脱墨パルプであれは特に問題はない。機
械パルプとしては、砕木パルプ(GP)、リファイナー
パルプ砕木パルプ(RGP)、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(CTM
P)、ケミグランドパルプ(CGP)、セミケミカルパ
ルプ(SCP)等が挙げられる。機械パルプ及び脱墨パ
ルプは全パルプ成分の30〜100重量%であることが必須
であるが、残りはクラフトパルプ(KP)、サルファイト
パルプ(SP)の様な化学パルプ、或いは合成繊維などが
適時配合される。 【0015】本発明で使用される填料としては、紙の内
添用填料として通常使用される重質炭酸カルシウム、軽
質炭酸カルシウム、タルク、クレー、カオリン、二酸化
チタン、合成シリカ、水酸化アルミニウム等の無機物、
ポリスチレン樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂等の合成
高分子微粒子が例示され、これ等を2種以上組合せて用
いてもよい。本発明の抄紙方法は、中性及至アルカリ性
の紙料に対して特に効果があるので、填料としては重質
炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウムを使用することが
好ましい。填料の添加量は全紙料固形分に対して1〜30
重量%が望ましい。また、必要に応じて、紙力増強剤、
サイズ剤、染料、蛍光増白剤、消泡剤、ピッチコントロ
ール剤、スライムコントロール剤等を紙料に添加するこ
とも可能である。 【0016】 【実施例】以下に、実施例にて本発明を詳細に説明する
が本発明はこれらに限定されるものではない。 【0017】[実施例1]晒TMP20重量%、LBKP
重量80%から成る濃度1%パルプスラリーに、撹拌しな
がら、軽質炭酸カルシウム填料(商品名:アルバカH
O、SMI社製)をパルプに対して10重量%、FeCl
をパルプに対して0.8重量%、ポリエチレンイミン
(商品名:Polymin SK、BASF社製)をパ
ルプに対して0.2重量%、カチオン性ポリアクリルアミ
ド系歩留向上剤(商品名:DR−1500、ハイモ
(株)製)をパルプに対して0.02重量%になるように、
この順で添加した。次に、パルプスラリー100mlを採取
し、0.65μmのメンブランフィルターで濾過した濾液の
全有機炭素体(TOC)をTOC-5000(島津製作所(株)
製)で、カチオン要求量をCHARGE ANALYSER II(RANK B
ROTHERS Ltd.製)で測定した。比較例1の全有機炭素体
量とカチオン要求量を対照としてそれらの減少率を求
め、アニオントラッシュの削減効果を評価し、結果を表
1に示した。 【0018】[実施例2]FeClの替わりにCuS
をパルプに対して0.8重量%となるように添加した
以外は、実施例1と同様にして、全有機炭素体量とカチ
オン要求量を測定し、結果を表1に示した。 【0019】[比較例1]晒TMP20重量%、LBKP8
0重量%から成る濃度1%パルプスラリーに全く薬品を添
加しない系で、実施例1と同様にして全有機炭素体量と
カチオン要求量を測定し、結果を表1に示した。 【0020】[比較例2]晒TMP20重量%、LBKP8
0重量%から成る濃度1%パルプスラリーに、軽質炭酸カ
ルシウム填料(商品名:アルバカHO、SMI社製)を
パルプに対して10重量%となるように添加し、それ以外
の薬品を添加しない系で、実施例1と同様にして全有機
炭素体量とカチオン要求量を測定し、結果を表1に示し
た。 【0021】[比較例3]晒TMP20重量%、LBKP8
0重量%から成る濃度1%パルプスラリーに、軽質炭酸カ
ルシウム填料(商品名:アルバカHO、SMI社製)を
パルプに対して10重量%、カチオン性ポリアクリルアミ
ド系歩留向上剤(商品名:DR−1500、ハイモ
(株)製)をパルプに対して0.02重量%になるように、
この順で添加した。このパルプスラリーについて、実施
例1と同様にして全有機炭素体量とカチオン要求量を測
定し、結果を表1に示した。 【0022】[比較例4]晒TMP20重量%、LBKP8
0重量%から成る濃度1%パルプスラリーに、軽質炭酸カ
ルシウム填料(商品名:アルバカHO、SMI社製)を
パルプに対して10重量%、ポリアクリルアミド系乾燥紙
力剤(商品名:ハーマイドEX−360、ハリマ化成
(株)製)をパルプに対して0.2重量%、カチオン性ポ
リアクリルアミド系歩留向上剤(商品名:DR−150
0、ハイモ(株)製)をパルプに対して0.02重量%にな
るように、この順で添加した。このパルプスラリーにつ
いて、実施例1と同様にして全有機炭素体量とカチオン
要求量を測定し、結果を表1に示した。 【0023】[比較例5]晒TMP20重量%、LBKP8
0重量%から成る濃度1%パルプスラリーに、軽質炭酸カ
ルシウム填料(商品名:アルバカHO、SMI社製)を
パルプに対して10重量%、カチオン化澱粉(商品名:C
ATO−F、ナショナルスターチアンドケミカルズ社
製)をパルプに対して0.2重量%、カチオン性ポリアク
リルアミド系歩留向上剤(商品名:DR−1500、ハ
イモ(株)製)をパルプに対して0.02重量%になるよう
に、この順で添加した。このパルプスラリーについて、
実施例1と同様にして全有機炭素体量とカチオン要求量
を測定し、結果を表1に示した。 【0024】[比較例6]晒TMP20重量%、LBKP8
0重量%から成る濃度1%パルプスラリーに、軽質炭酸カ
ルシウム填料(商品名:アルバカHO、SMI社製)を
パルプに対して10重量%、硫酸バンドをパルプに対して
0.8重量%、カチオン性ポリアクリルアミド系歩留向上
剤(商品名:DR−1500、ハイモ(株)製)をパル
プに対して0.02重量%になるように、この順で添加し
た。このパルプスラリーについて、実施例1と同様にし
て全有機炭素体量とカチオン要求量を測定し、結果を表
1に示した。 【0025】[比較例7]晒TMP20重量%、LBKP8
0重量%から成る濃度1%パルプスラリーに、軽質炭酸カ
ルシウム填料(商品名:アルバカHO、SMI社製)を
パルプに対して10重量%、ポリジアリルジメチルアンモ
ニウムクロライド(商品名:Alcofix182、C
iba Specialty Chemicals社
製)をパルプに対して0.2重量%、カチオン性ポリアク
リルアミド系歩留向上剤(商品名:DR−1500、ハ
イモ(株)製)をパルプに対して0.02重量%になるよう
に、この順で添加した。このパルプスラリーについて、
実施例1と同様にして全有機炭素体量とカチオン要求量
を測定し、結果を表1に示した。 【0026】[比較例8]晒TMP20重量%、LBKP8
0重量%から成る濃度1%パルプスラリーに、軽質炭酸カ
ルシウム填料(商品名:アルバカHO、SMI社製)を
パルプに対して10重量%、ポリエチレンイミン(商品
名:Polymin SK、BASF社製)をパルプに
対して0.2重量%、カチオン性ポリアクリルアミド系歩
留向上剤(商品名:DR−1500、ハイモ(株)製)
をパルプに対して0.02重量%になるように、この順で添
加した。このパルプスラリーについて、実施例1と同様
にして全有機炭素体量とカチオン要求量を測定し、結果
を表1に示した。 【0027】[比較例9]晒TMP20重量%、LBKP8
0重量%から成る濃度1%パルプスラリーに、軽質炭酸カ
ルシウム填料(商品名:アルバカHO、SMI社製)を
パルプに対して10重量%、MgClをパルプに対して
0.8重量%、カチオン性ポリアクリルアミド系歩留向上
剤(商品名:DR−1500、ハイモ(株)製)をパル
プに対して0.02重量%になるように、この順で添加し
た。このパルプスラリーについて、実施例1と同様にし
て全有機炭素体量とカチオン要求量を測定し、結果を表
1に示した。 【0028】[比較例10]晒TMP20重量%、LBK
P80重量%から成る濃度1%パルプスラリーに、軽質炭
酸カルシウム填料(商品名:アルバカHO、SMI社
製)をパルプに対して10重量%、CaClをパルプに
対して0.8重量%、カチオン性ポリアクリルアミド系歩
留向上剤(商品名:DR−1500、ハイモ(株)製)
をパルプに対して0.02重量%になるように、この順で添
加した。このパルプスラリーについて、実施例1と同様
にして全有機炭素体量とカチオン要求量を測定し、結果
を表1に示した。 【0029】 【表1】 表1に示されるように、機械パルプ及び/または脱墨パ
ルプを多量に含む、中性及至アルカリ性の紙料にFe
2+あるいはCu2+を添加した後に、ポリエチレンイ
ミンを添加する実施例1、2の抄紙方法は、全有機炭素
体(TOC)及びカチオン要求量を顕著に減少させ、抄
紙系内のアニオントラッシュを効果的に削減できること
が明白である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) D21H 23/14 D21H 23/14 // D21H 21/02 21/02

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 機械パルプ及び/または脱墨パルプを30
    〜100重量%含むパルプと填料から成り、中性及至アル
    カリ性の紙料に対して、Fe2+あるいはCu2+を添
    加した後に、ポリエチレンイミンを添加する抄紙方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005120494A (ja) * 2003-10-14 2005-05-12 Somar Corp 紙用地合い向上剤及びこれを用いた製紙方法
JP2007023428A (ja) * 2005-07-15 2007-02-01 Nippon Paper Industries Co Ltd 印刷用塗工紙
JP2009028965A (ja) * 2007-07-25 2009-02-12 Kyushu Univ 金属錯体薄膜およびその製造方法

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