JP2003533612A

JP2003533612A - 製紙工程

Info

Publication number: JP2003533612A
Application number: JP2001584644A
Authority: JP
Inventors: コバールビアス，ロサ．エム
Original assignee: Buckman Laboratories International Inc
Current assignee: Buckman Laboratories International Inc
Priority date: 2000-05-16
Filing date: 2001-03-12
Publication date: 2003-11-11
Also published as: CA2409047C; AU2001243605B2; CN1429300A; CN100374652C; AU4360501A; NZ522075A; EP1282742A1; ZA200208339B; CA2409047A1; BR0111356A; MXPA02011183A; BR0111356B1; CA2455727A1; WO2001088267A1

Abstract

(57)【要約】紙または板紙の製法。１つの方法によると、繊維カチオンコロイドアルミナ(fiburous cationic colloidal alumina)の微粒子およびあるポリマーが、保持性を改善された加工パルプを作るために製紙用パルプに導入される。繊維カオチンコロイドアルミナの微粒子は、好ましくは、ゼータ電位が約25以上で、アセテートに対するアルミナの重量の割合が約４以下のベーム石アルミナ(boehmite alumina)の繊維カオチンアセテート塩である。該ポリマーはカオチンポリマー、非イオンポリマー、カチオン状態の両性ポリマー、またはこれらの混合物でもよい。該パルプはまた、少なくとも１つの凝固剤、少なくとも１つの凝集剤、少なくとも１つのカチオンスターチ、少なくとも１つのセルリチック酵素、および／または他の慣用的な製紙用パルプ添加物で処理される。該得られるパルプは、シート状のパルプに形成され、紙または板紙を作るために排水される。他の製紙工程もまた、該方法を実施する製紙用装置として記述されている。繊維カチオンコロイドアルミナの微粒子およびポリマーで処理された乾燥パルプを含む紙および板紙もまた記述されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（発明の背景）本発明は、製紙用パルプ、該パルプを使った製紙工程、および該パルプから製
造される紙および板紙製品に関する。さらに詳しくは、本発明は、少なくとも一
種の微粒子を含んだ保持助剤系(retention aid sysetm)を用いる製紙用パルプの
処理に関する。

【０００２】微粒子および粒状材料は、これまで保持助剤として製紙用パルプに加えられ
ている。例えば、参考文献ラシュメア(Rushmere)の米国特許4,798,653は、セル
ロース繊維(cellulose fiber)およびアニオン性ポリアクリルアミド(anionic po
lyacrylamide)およびカチオン性コロイドシリカゾル(cationic colloidal silic
a sol)の２成分(two-component)組み合わせを含む製紙用原料(stock)について記
述している。

【０００３】製紙用パルプに用いられている微粒子ゾルの問題の一つは、不安定性であった
。製紙用パルプと共に用いられているゾルは不安定なため、製紙工程に直接投入
するためその場で作られていた。必要なのは、安定した微粒子ゾル保持助剤であ
り、現場以外のところで作ることができ、長期の保存寿命を示し、製紙工程に直
接、またはその後の使用のために製紙工場に出荷することができることである。

【０００４】必要なのは、また、細粒(fines)の保持がより優れ、製紙工程における引き裂
き力(shear forces)に対しより優れた抵抗性さえも示す製紙用パルプである。強
度を改良した紙または板紙製品を生産する製紙用パルプについての必要性もある
。

【０００５】（発明の概要）本発明は、製紙用パルプまたは原料(stock)用保持助剤系としての、繊維カチ
オン性コロイドアルミナ(fibrous cationic colloidal alumina)の微粒子および
少なくとも一種のポリマーの組み合わせの利用に関する。該繊維カチオン性コロ
イドアルミナの微粒子は、好ましくはベーム石アルミナ(boehmite alumina)のカ
チオン性繊維アセテート塩(cationic fibrous acetate salt)が可能である。該
繊維製品を得るには、水のスラリー(slurry)および塩基性アルミナアセテート(b
asic alumina acetate)を完全に混ざるよう攪拌し、該スラリーを化学反応させ
、好ましくは脱イオン水内で測定されるゼータ電位(zeta potential)が約25より
大で、アセテートに対するアルミナの重量比が約４より小のベーム石アルミナの
繊維カチオン性アセテート塩を生産する。該塩の体積に対する表面積比は、好ま
しくは約50％以上である。該ポリマーは、カチオン性ポリマー、非イオンポリマ
ー、またはカチオン性状態で使用される両性ポリマーが可能である。該ポリマー
は、好ましくは合成の窒素含有カチオン性ポリマー(nitrogen-containing catio
nic polymer)であり、例えばカチオン性ポリアクリアミド(cationic polyacryla
mide)である。非イオンであれば該ポリマーは、例えば非イオンポリクルアミド
またはポリエチレン酸化物(polyethylene oxide)が可能である。

【０００６】本発明はまた、保持助剤系として少なくとも一種のポリマーと組み合わされる
繊維カチオン性コロイドアルミナの微粒子を含む製紙用パルプまたは原料に関連
する。

【０００７】本発明の保持助剤系での使用に適した例示的な繊維ベーム石アルミナの微粒子
は、参考文献ブゴシュ(Bugosh)の米国特許2,915,475に記述される工程、およびW
O97/41063に記述される工程によって得ることができる該繊維アルミナ製品を含
む。該繊維カチオン性コロイドアルミナの微粒子は、好ましくは安定性が高く、
好ましくは保存性が長く、および好ましくは現場以外の場所で作り、後の使用の
ために製紙工場に出荷可能なものである。本発明によるパルプまたは原料はまた
、少なくとも一種の凝固剤(coagulant)、少なくとも一種の凝集剤(flocculant)
、少なくとも一種のフィラー(filler)、少なくとも一種のポリアクリアミド、少
なくとも一種のカチオン性スターチ(cationic starch)、少なくとも一種の酵素(
enzyme)、および／または他の慣用的な製紙用パルプ添加物を含有するか、また
はそれらで処理される。得られる該パルプまたは紙材は、その後湿状シート(wet
sheet)状のパルプまたは原料に形成され、慣用的な処理済みパルプ製の湿状シ
ートと比較して保持性が改良されている。水切り(drainage)および乾燥後、得ら
れる紙または板紙は、好ましく優れた不透明性および／または他の物理的性質を
示す。

【０００８】ここまでの一般記載ならびに以下の詳細記載は、例示的および説明的のみであ
り、クレームしたような本発明のさらなる説明だけを与えようとするのみである
と理解すべきである。本願に組み入れられ、本願の一部を構成する添付図面は、
本発明のいくつかの例示態様の例示をするとともに、本発明の原理の説明に供す
るものである。

【０００９】（図面の簡単な説明）図１は、本発明の１実施例による製紙工程を示すフローチャートである。図２は、本発明の他の実施例による製紙工程を示すフローチャートである。図３は、本発明の他の実施例による製紙工程を示すフローチャートである。図４は、種々の例示的および比較用製紙原料系統(formulations)の混濁度(turbi
dity)を比較する棒グラフである。図５は、種々の例示的および比較用製紙原料系統で製造された紙ウェッブ(paper
web)から濾過液(filtrate)200mlの水切りを得る時間を示す棒グラフである。図６は、種々の例示的および比較用製紙原料系統の水切り(drainage)を秒で示す
棒グラフである。図７は、種々の例示的および比較用製紙原料系統の混濁度を示す棒グラフである
。図８は、種々の例示的および比較用製紙原料系統の水切りを秒で示す棒グラフで
ある。図９は、種々の例示的および比較用製紙原料系統の％TFPRを示す棒グラフである
。図１０は、種々の例示的および比較用製紙原料系統の％FPARを示す棒グラフであ
る。図１１は、種々の例示的および比較用製紙原料系統の濾水度(freeness)をmlで示
す棒グラフである。図１２は、種々の例示的および比較用製紙原料系統の％TFPRを示す棒グラフであ
る。図１３は、種々の例示的および比較用製紙原料系統の％TFPRを示す棒グラフであ
る。図１４は、種々の例示的および比較用製紙原料系統の％FPARを示す棒グラフであ
る。図１５は、種々の例示的および比較用製紙原料系統の％TFPRを示す棒グラフであ
る。図１６は、種々の例示的および比較用製紙原料系統の％FPARを示す棒グラフであ
る。図１７は、種々の例示的および比較用製紙原料系統の％TFPRを示す棒グラフであ
る。図１８は、種々の例示的および比較用製紙原料系統の％FPARを示す棒グラフであ
る。図１９は、種々の例示的および比較用製紙原料系統の％TFPRを示す棒グラフであ
る。図２０は、種々の例示的および比較用製紙原料系統の％FPARを示す棒グラフであ
る。図２１は、種々の例示的および比較用製紙原料系統の％TFPRを示す棒グラフであ
る。図２２は、種々の例示的および比較用製紙原料系統の％TFPRを示す棒グラフであ
る。図２３は、種々の例示的および比較用製紙原料系統の％FPARを示す棒グラフであ
る。図２４は、種々の例示的および比較用製紙原料系統の％TFPRを示す棒グラフであ
る。図２５は、種々の例示的および比較用製紙原料系統の％TFPRを示す棒グラフであ
る。図２６は、種々の例示的および比較用製紙原料系統から製造される紙ウェッブか
らの濾過水400mlの流出に要する秒を示す棒グラフである。

【００１０】（本発明の詳細な説明）本発明は、製紙用パルプ用保持助剤系としての繊維カチオン性コロイドアルミ
ナの微粒子およびポリマーの組み合わせの使用に関する。１より多いタイプの微
粒子が使用可能、および１より多いタイプのポリマーが使用可能である。該方法
により製造される紙または板紙製品は、好ましく優れた不透明性および／または
他の所望の物理的性質を示す。該紙および板紙製品が製造されるパルプのシート
は、好ましく優れた水切りおよび／または優れたパルプ細粒子の保持を示す。

【００１１】該繊維カチオン性コロイドアルミナの微粒子は、好ましくはベーム石アルミナ
のカチオン性繊維アセテート塩が可能である。該繊維製品を得るには、水のスラ
リーと塩基性アルミナアセテートを完全に混ざるよう攪拌し、該スラリーを化学
反応させ、ベーム石アルミナの繊維カチオン性アセテート塩を生産する。該繊維
微粒子は、好ましくは、約25より大のゼータ電位を持ち、および／または、好ま
しくはアセテートに対するアルミナの重量比が約４より小である。該塩の体積に
対する表面積の割合は好ましくは約50％またはそれより大である。

【００１２】該パルプまたは原料が湿状シートまたは紙ウェッブに形成されるとき、該繊維
カチオン性コロイドアルミナの微粒子を、細粒の保持を改良するために十分な量
を加えることが可能である。好ましくは、該繊維カチオン性コロイドアルミナの
微粒子は、該微粒子および該製紙原料の乾燥固体重量による少なくとも製紙原料
１トンにつき約0.05ポンドの量、さらに好ましくは少なくとも製紙原料１トンに
つき0.2ポンドの量で加えられる。さらに好ましくは、該繊維カチオン性コロイ
ドアルミナの微粒子は、製紙原料１トンにつき約0.3ポンドから製紙原料１トン
につき約5.0ポンド、例えば、該製紙原料の乾燥固体重量により１トンにつき約0
.3ポンドから約1.0ポンドの量で加えられる。この特許出願のため、"パルプ(pul
p)"、"原料(stock)"、"製紙原料(paperstock)"という用語は互換性をもって使用
される。

【００１３】本発明の保持助剤系における使用に適する例示的な繊維ベーム石アルミナの微
粒子は、参考文献ブゴシュ(Bugosh)の米国特許2,915,475に記述される、およびW
O97/41063に記述される繊維アルミナ製品を含む。該繊維カチオン性コロイドア
ルミナの微粒子は、好ましくは以下の利点がある。安定性に優れ、保存性が高く
、および／または、現場外で作り、後の使用のために製紙工場に出荷することが
可能である。本発明のパルプまたは原料はまた、少なくとも一種の凝固剤、少な
くとも一種の凝集剤、少なくとも一種のフィラー、少なくとも一種のポリアクリ
アミド、少なくとも一種のカチオン性スターチ、少なくとも一種の酵素、および
／または他の慣用的な製紙用パルプ添加物、またはこれらの組み合わせを含有ま
たはこれらにより処理されてもよい。得られる該パルプまたは原料は、その後湿
状シート状パルプまたは原料に形成され、微粒子またはポリマーなしで製造され
た湿状シートと比較して好ましく保持性が改良された。水切りおよび乾燥後、得
られる該紙または板紙は好ましく優れた非透明性および／または他の物理的性質
を示す。

【００１４】該ポリマーは、好ましくは該繊維カチオン性コロイドアルミナの微粒子の添加
後、該製紙用パルプに加えられるが、どんな添加順序の使用も可能である。好ま
しくは、該ポリマーは、パルプまたは紙の形成に悪影響を及ぼさないポリマーな
らどれでも可能である。好ましくは、該ポリマーは、高分子量合成ポリマーに対
する中間物で、例えば、カチオン性ポリアクリアミドのようなカチオン性窒素含
有ポリマーである。該ポリマーは、カチオン性、非イオン、または両性が可能で
ある。両性であるなら、該ポリマーは好ましくはカチオン性状態で使用される。
他の少なくとも一種のポリマーが本発明の保持性に悪影響を及ぼさない限り、他
のどの種類でも少なくとも一種のポリマーを上記に列挙された該ポリマーに加え
ることができる。少なくとも一種の該ポリマーは、好ましくはポリアミドアミン
グリコール(polyamidoamineglycol)(PAAG)ポリマーである。

【００１５】該ポリマーは、好ましくは分子量約100,000から約25,000,000の範囲、および
、さらに好ましくは約1,000,000から約18,000,000の範囲であるが、他の分子量
も可能である。該ポリマーは、好ましくは高分子直鎖(linear)カチオン性ポリマーまたは交差
結合ポリエチレン酸化物(crosslinked polyethylene oxide)である。本発明のパ
ルプおよび方法における使用に適する例示的な高分子直鎖カチオン性ポリマーお
よび剪断ステージ処理は、参考文献米国特許4,753,710および4,913,775に記載さ
れている。

【００１６】該ポリマーは、好ましくは製紙工程の種々の重要な剪断ステップの前に加えら
れる。該繊維カチオン性コロイドアルミナの微粒子は該製紙工程の種々の重要な
剪断ステップの前または後に加えることが可能である。本発明のいくつかの実施
例によると、該ポリマーは、該カチオン性コロイドアルミナの微粒子の前に、お
よび該製紙工程における少なくとも１つの重要な剪断ステップの前に加えること
が可能である。該ポリマーを該繊維カチオン性コロイドアルミナの微粒子の前に
加えるなら、該微粒子は該製紙工程の最終剪断ステップの前または後に加えるこ
とが可能である。該製紙工程の最終剪断ポイントの前に該ポリマーを該製紙用パ
ルプに加えるのが好ましいが、最終剪断ポイントの後に該ポリマーを加えること
も可能である。

【００１７】該繊維カチオン性コロイドアルミナの微粒子は、好ましくは種々の粒子間にブ
リッジ(bridge)またはネットワークを形成する。該ポリマーは、好ましくは該原
料内の粒子の表面に部分的に付着し（例えば吸収される）、および付着場所を提
供することが可能である。

【００１８】水性セルロース(aqueous celluoisic)製紙用パルプまたは製紙原料は、まず該
パルプまたは原料に該ポリマーを加え、該製紙原料に高剪断状態を与えた後、シ
ートの形成前に該繊維カチオン性コロイドアルミナの微粒子を加えることにより
処理可能である。上記のように、該ポリマーはカチオン性、非イオン性、または
カチオン性状態の両性が可能である。代わりに、該ポリマーは該繊維カチオン性
コロイドアルミナの微粒子と同時に加えることが可能である。

【００１９】該保持助剤系ポリマーとしての使用に好ましいカチオン性ポリアクリアミドは
、以下により詳細に記述されている。カチオン性ポリアクリルアミドを該カチオ
ン性ポリマーとして使用するなら、該カチオン性ポリアクリアミドは分子量100,
000を上回ることが可能で、および好ましくは約1,000,000から18,000,000の分子
量を持つ。該ポリマーおよび該カチオン性コロイドアルミナの微粒子の組み合わ
せにより、濾水度、脱水(dewatering)、細粒の保持、優れた紙形成、強度、およ
び剪断に対する抵抗に適する好ましいバランスが得られる。

【００２０】ポリマーが存在しない同パルプと比較して、該パルプの水切りまたは保持を好
ましく改良するために有効な量で、該保持系の該ポリマーの組成が加えられる。
該ポリマーは、好ましくは、ポリマーおよび製紙原料何れも乾燥固体重量による
製紙原料（またはパルプ）１トンにつき少なくとも約0.05ポンドの量で、さらに
好ましくは製紙原料１トンにつき少なくとも約0.1ポンドの量で加えられる。該
ポリマーは、製紙原料の乾燥固体重量による製紙原料１トンにつき約0.2ポンド
から約2.5ポンドの量で加えることが可能であるが、他の量を使用することも可
能である。

【００２１】該ポリマーがカチオン性ポリマーまたはカチオン性状態の両性ポリマーであれ
ば、該ポリマーは好ましくは乾量基準で製紙原料１トンにつき約５gから約500g
の量で加えられ、さらに好ましくは約20gから約200gであり、さらに好ましくは
、乾量基準で製紙原料１トンにつき約50gから約100gであるが、他の量の使用も
可能である。

【００２２】該ポリマーがカチオン性であれば、どんなカチオン性ポリマーまたはこれらの
混合物が使用可能であり、好ましくは、一般的に製紙に関連する慣用的なカチオ
ン性ポリマーを本発明の該パルプまたは原料に使用することが可能である。限定
ではないがカチオン性ポリマーの例に含まれるのは、カチオン性スターチおよび
カチオン性ポリアクリアミドポリマー、例えばカチオン性モノマーを持つアクリ
ルアミドのコーポリマーで、カチオン性モノマーが中和(neutralized)または四
元化される(quaternized)形で存在する。窒素含有カチオン性ポリマー(Nitrogen
containing cationic polymers) が好ましい。本発明による好ましいカチオン
性ポリマーを有用に形成するためにアクリアミドとコーポリマー化され(copolym
erized)る例示的なカチオン性モノマーに含まれるのは、アクリル酸(acrylic)ま
たはメタクリル(mathacrylic)酸のアミノアルキルエステル(amino alkyl esters
)および中和または４量化された形でのジアリルアミン(diallylamines)である。
例示的なカチオン性モノマーおよびカチオン性ポリアクリアミドポリマーは参考
文献バロン、ジュニア(Baron,Jr.)らの米国特許4,894,119に記載されている。

【００２３】該ポリマーはまた、コモノマー(comonomers)から形成されるポリアクリアミド
でもよく、例えば、１-トリメチルアンモニウム−２−ヒドロキシプロピルメタ
クリレートメソサルフェート(1-trimethylammonium-2-hydroxypropylmethacryla
te methosulphate)を含む。カチオン性ポリマーの他の例は、米国特許4,894,119
に記述されるような、ジアリルアミンモノマーのホモポリマー、アクリル酸のア
ミノアルキルエステル(aminoalkylesters)のホモポリマー、およびポリアミン(p
olyamines)を含むが、これらに限定されない。コーポリマー(Co-polymers)、タ
ーポリマー(ter-polymers)またはより高次のポリマーも使用してよい。さらに、
本発明の目的から２以上のポリマーを使用してもよい。

【００２４】該ポリマーがカチオン性ポリアクリアミドを含有する実施例では、非イオン、
アクリアミドユニットは、ましくは該コーポリマー内に存在し、好ましくは少な
くとも約30mol％の量および一般的には95mol％以下の量である。該ポリマーの約
５mol％から約70mol％が好ましくはカチオン性コーモノマーから形成される。

【００２５】該製紙用パルプまたは原料はどの慣用的なタイプでもよく、例えば、該パルプ
または原料内の総乾燥固体含有量で、好ましくは少なくとも約50重量％の濃度の
水性媒体(aqueous medium)のセルロース繊維を含む。本発明の保持系は、製紙用
パルプ、原料、または、パルプまたは原料の組み合わせの多くの異なったタイプ
を加えることが可能である。例えば、該パルプは、原パルプおよび／または再生
パルプを含んでもよく、原亜硫酸パルプ(virgin sulfite pulp)、損紙パルプ(br
oke pulp)、広葉樹クラフトパルプ(a hardwood kraft pulp)、針葉樹クラフトパ
ルプ(a softwood pulp)、これらのパルプの混合物などである。

【００２６】該保持助剤系は、該パルプまたは原料が製紙用ワイヤー(wire)上に堆積する前
に、該パルプまたは原料に加えることが可能である。該保持助剤系を含有する該
パルプまたは原料は、該ワイヤー上の該紙ウェッブの形成の間良好な脱水性を示
すことがわかっている。また、該パルプまたは原料は、該パルプまたは原料に強
力な剪断力(stress)が加えられる条件下で該紙ウェッブ製品内の繊維微粉および
フィラーの所望の高い保持性を示す。

【００２７】本発明に従って使用される保持助剤系に加え、本発明による製紙用パルプまた
は原料は、さらに他のタイプの微粒子を含有してもよく、例えば合成ヘクトライ
ト(hectorite)の微粒子添加物である。該繊維カチオン性コロイドアルミナの微
粒子とは別に、一種以上の異なったタイプの補助的な微粒子添加物を、該工程間
のいつでも該パルプに加えてよい。該補助微粒子添加物は、天然または合成のヘ
クトライト、ベントナイト(bentonite)、ゼオライト(zeolite)、非酸性アルミナ
ゾル(non-acidic alumina sol)、または当業者に知られているどんな慣用的な添
加物でも可能である。例示的な合成ヘクトリットの微粒子添加物は、ラポルテイ
ンダストリーズ(Laporte Industries)より入手可能なラポーナイト(LAPONITE)お
よび、参考文献米国特許5,571,379および5,015,334に記述されている合成微粒子
を含む。本発明のパルプまたは原料に含まれるならば、合成のヘクトリットの微
粒子添加物は、該微粒子および該原料の乾燥固体重量による製紙原料１トンにつ
き約0.1ポンドから製紙原料１トンにつき約0.2ポンドなどの有効量で存在するこ
とが可能である。好ましくは、合成ヘクトリットの微粒子が含まれるならば、該
製紙原料の乾燥固体重量により、乾量基準製紙原料１トンにつき約0.3ポンドか
ら製紙原料１トンにつき約1.0ポンドの量の該パルプまたは原料が加えられるが
、他の量の使用も可能である。

【００２８】本発明に従って使用される繊維カチオン性コロイドアルミナの微粒子保持助剤
系に加え、本発明による製紙用パルプまたは原料はさらに、本発明の保持助剤系
と異なった組成を持つ凝固剤／凝集剤保持系を含有してもよい。

【００２９】本発明の製紙用パルプはまた、セルリチック活性(cellulytic activity)を持
つ慣用的な製紙用パルプ処理酵素を含有してもよい。好ましくは、該酵素の組成
はまたヘミセルリチック(hemicellulytic)活性を示す。適する酵素および酵素含
有組成は、参考文献ジャクエス(Jaquess)の米国特許5,356,800、1998年2月27日
出願の米国特許出願09/031,830、国際公開WO99/43780号公報に記述されている組
成を含む。他の例示的なパルプ処理酵素はブザイム^TM2523(BUSYME^TM2523)および
ブザイム^TM2524(BUZYME^TM2524)で、何れもテネシー州メンフィスのバックマンラ
ボラトリーズインターナショナルインコーポレーテッド(Buckman Laboratories
International,Inc.)より入手可能である。好ましいセルリチック酵素組成は、
好ましくは約５重量％から約20重量％の酵素を含有する。該好ましい酵素組成は
、さらにポリエチレングリコール(polyethylene glycol)、ヘキシリングリコー
ル(hexylene glycol)、ポリビニルピロリドン(polyvinylpyrrolidone)、テトラ
ヒドロフリルアルコール(tetrahydrofuryl alcohol)、グリセリン(glycerine)、
水、および他の慣用的な酵素組成添加物を含有することが可能で、例としては米
国特許5,356,800に記述されている。該酵素はどんな慣用的な量を該パルプに加
えてもよく、該パルプの乾量基準で約0.001重量％から約0.100重量％などで、例
えば約0.005重量％から約0.05重量％である。

【００３０】本発明の好ましい実施例では、酵素組成が該パルプまたは原料に含まれ、少な
くとも一種のポリアミドオリゴマー(polyamide oligomer)および少なくとも一種
の酵素を含有する。該ポリアミドは該酵素の安定に有効な量存在する。ポリアミ
ドオリゴマーおよび酵素の例示的な酵素組成は、参考文献国際公開WO99/43780号
公報に記述されている。

【００３１】酵素組成が含まれるならば、２以上の異なった酵素の組み合わせを含むことが
可能である。該酵素組成は、例えばリパーゼ(lipase)およびセルロース(cellulo
se)、および任意に安定剤を含むことが可能である。該安定剤はここで記述され
るようにポリアミドオリゴマーでもよい。

【００３２】本発明の方法による使用のためのひとつの特定の助剤は、カチオン性スターチ
である。カチオン性スターチは、スターチ処理パルプを形成するために該パルプ
または原料に添加してもよい。スターチは、本発明の製紙用装置またはシステム
の製紙用パルプのフローに従って１箇所以上のところで加えてよい。例えば、カ
チオン性スターチは酸性アルミナ水性ゾル(acidic aqueous alumina sol)がパル
プに加えられるのとほぼ同時にパルプに加えることが可能である。好ましくは、
カチオン性スターチを使用するならば、該繊維カチオン性コロイドアルミナの微
粒子を該パルプに導入する前に、該パルプに加えるか、または該パルプと化合さ
せる。該カチオン性スターチは、最初に該パルプが酵素、凝固剤またはその両方
で処理された後、代用としてまたは付加的に加えることが可能である。好ましい
カチオン性スターチは、馬鈴薯スターチ(potato starch)、コーンスターチ(corn
starch)、および他の湿端スターチ(wet-end starch)またはこれらの組み合わせ
を含むが、これに限定されない。

【００３３】スターチの慣用的な量を該パルプに加えることが可能である。本発明により使
用可能なスターチの使用量の例は、該パルプの乾燥固体重量による１トンにつき
約５から約25ポンドである。

【００３４】製紙工程で殺生物剤を慣用的に使用するのに従い、該パルプに殺生物剤を加え
てもよい。例えば、該パルプが任意の酵素およびポリマーで処理された後、殺生
物剤をブレンド室内で該処理パルプに加えてもよい。本発明による製紙用パルプ
に有用な殺生物剤は、当業者によく知られた殺生物剤を含み、例えばブサンTM(B
USAN^TM)殺生物剤などテネシー州メンフィスのバックマンラボラトリーズインタ
ーナショナルインコーポレーテッドより入手可能な殺生物剤である。

【００３５】本発明のパルプまたは原料は、添加として一種以上の成分で処理してもよく、
アニオン性および非イオンポリマー、粘土(clay)、他のフィラー、染料、顔料、
消泡剤、明礬(alum)などのpH調整剤、微生物殺生物剤(microbiocide)、および他
の慣用的な製紙用または加工用添加物を含む。これらの添加物は、該繊維カチオ
ン性コロイドアルミナの微粒子の導入前、導入中、導入後に加えることが可能で
ある。好ましくは、該繊維カチオン性コロイドアルミナの微粒子は、他の添加物
および成分が全量でないならばほとんど該パルプに加えられた後で加えられる。
このように、酵素、凝固剤、凝集剤、フィラー、および他の慣用的および非慣用
的製紙用添加物の添加後に、該繊維カチオン性コロイドアルミナの微粒子を該製
紙用パルプに加えることが可能である。

【００３６】本発明に従った保持系の添加は、全てではないがほとんどの慣用的な製紙用機
械で行うことができる。

【００３７】本発明の方法の１つを実行するための製紙システムのフローチャートは、図１
に示されている。示される該システムが本発明の例示であり、本発明の範囲を限
定するものではないことを理解すべきである。図１のシステムにおいて、所望の
濃度である酵素組成の任意のサプライが、製紙用パルプのフローに結合され処理
パルプを形成する。示されるパルプのサプライば、例えばパルプ保持タンクまた
はサイロから供給されるパルプのフローを表す。図１に示されるパルプのサプラ
イは、導管、保持タンク、または混和タンク、または他の容器、通路、またはパ
ルプの該フロー用混合ゾーンが可能である。酵素組成の該サプライは、例えば処
理済パルプタンクの注入口と連絡する出口を持つ保持タンクが可能である。

【００３８】該酵素組成で処理される該パルプは、該処理パルプタンクからリファイナー(r
efiner)、それからブレンド室を通され、そこで任意の添加物、例えば殺生物剤
が該パルプと組み合わされる。該リファイナーは該処理パルプタンクの出口と連
絡する注入口、および該ブレンド室の注入口と連絡する出口を有する。

【００３９】図１の実施例によると、該ブレンド室で該処理済パルプは、該ブレンド室の出
口から、任意の添加物が該処理パルプと結合される機械室(machine chest)の注
入口への通路を通って流される。該ブレンド室および機械室は、当業者に知られ
たどの慣用的なタイプも可能である。該機械室はレベル圧(level head)、すなわ
ち該システムの下流部分を通しての、特に該ヘッドボックス内の、該処理パルプ
または原料に対する一定の圧力を確保する。

【００４０】該機械室から、該パルプは白水サイロを通り、その後ファンポンプへ送られる
。本発明の該保持系ポリマーは、好ましくは該サイロと該ファンポンプの間のパ
ルプのフローに導入される。保持系ポリマーの該サプライ例えば、白水サイロと
該ファンポンプの間のラインと連絡する出口を持つ保持タンクが可能である。パ
ルプが該ファンポンプからスクリーンへ通過するとき、好ましくは該カチオン性
コロイドアルミナの微粒子が加えられる。慣用的な添加物を導入するのと一緒に
使用される慣用的な弁およびポンプが使用可能である。該スクリーンで処理した
パルプは、湿状紙シートがワイヤーで製造され脱水されるヘッドボックスへと進
む。図１のシステムにおいて、該ヘッドボックス内の製紙により得られる脱水パ
ルプは、該白水サイロへと再循環される。

【００４１】図２に示される実施例では、該繊維カチオン性コロイドアルミナの微粒子が、
該白水サイロおよび該ファンポンプの間の精製処理パルプにまず加えられる。該
保持系ポリマーは該ファンポンプの後および該スクリーンの前に加えられる。

【００４２】本発明の他の実施例を図３に示す。任意にカチオン性スターチで処理されるパ
ルプは精製され、ブレンド室へ通され、機械室へ通され、その後白水サイロへ通
される。該白水サイロと該ファンポンプの間に、該保持系ポリマーが該パルプに
加えられるのが好ましい。該繊維カチオン性コロイドアルミナの微粒子は、該パ
ルプが該スクリーンを通った後および該ヘッドボックス内でのシート形成の直前
に加えられるのが好ましい。

【００４３】本発明の該装置はまた、パルプの該フローに対する該カチオン性コロイドアル
ミナの微粒子または他の添加物の濃度を適切にする計量サプライ装置を含むこと
も可能である。

【００４４】上記図１〜３のどの実施例によっても、クリーナー、例えば遠心力洗浄装置を
、例えば該ポンプと該スクリーンの間に配置することが可能である。

【００４５】（実施例）以下の例で使用される種々の成分は略される。例では、"オクタゾル(Octasol)
"とされる成分は、繊維カチオン性コロイドアルミナの微粒子のゾルであり、ア
ソシエイテッドオクテル(Associated Octel)より入手可能である。数値が付され
ると、例えば、オクタゾル0.5(Octasol 0.5)は、該数値が、該製紙原料の乾燥固
体重量による製紙原料１トンあたりのオクタゾル(Octasol)微粒子の乾量基準量
をポンドを表す。例えば"オクタゾル3.0(Octasol 3.0)"は、該製紙原料の乾燥固
体重量による製紙原料１トンにつき、該製紙原料が乾量基準3.0ポンドのオクタ
ゾルで処理されることを意味する。ある例で使用される略語"XP9"は、他の例で"
オクタゾル(Octasol)"とされる同じオクタゾルの系統を表す。略語"782"もまた
、以下の例で"XP9"または"オクタゾル(Octasol)"とされる同じオクタゾル製品を
表す。以下の実施例で使用された特別なオクタゾル製品、はアソシエイテッドオ
クテルにより"オクタゾル782(Octasol 782)"とされているが、表８のオクタゾル
製品1317および1318は例外である。

【００４６】以下の例では、略語"594"はバフロック^R594(BUFLOC^R594)を表し、バックマン
ラボラトリーズインターナショナルインコーポレーテッドより入手可能で、平均
分子量が約5,000,000から約7,000,000ユニットおよび電荷密度が21％の高分子カ
チオン性ポリアクリアミドである。略語"5031"はバフロック^R5031(BUFLOC^R5031)
を表し、バックマンラボラトリーズインターナショナルインコーポレーテッドよ
り入手可能で、電荷密度が100％および分子量が約100,000から約300,000の範囲
の低分子カチオン性ポリアクリアミドである。

【００４７】略語"CP3"は、ポリフレックスCP3^TM(POLYFLEX CP3^TM)を表し、"CP2"はポリフ
レックスCP2^TM(POLYFLEX CP2^TM)を表し、何れもバックマンラボラトリーズイン
ターナショナルインコーポレーテッドより入手可能で、微粒子保持系として使用
されるアニオン性マイクロポリマーである。略語"5450"および"XP8-558R"はバフ
ロック^R5450(BUFLOC^R5450)を表し、バックマンラボラトリーズインターナショナ
ルインコーポレーテッドより入手可能で、カチオン性合成ヘクトリットの微粒子
である。

【００４８】 "シリカ(silica)"、"8671"、および"N8671"は、商品名"ナルコ8671(Nalco8671
)"でナルコケミカルコーポレーテッド(Nalco Chemical Co.)より入手可能な粉末
シリカを表す。略語"オルグ21(org21)"および"オルグ(org)"は、オルガノポル21
(ORGANOPOL 21)を表し、チバガイギーより入手可能な、電荷密度約20％から約25
％の高分子ポリアクリアミドカチオン性ポリマーである。略語"ベントナイト(Be
ntonite)"および"ベント(Bent)"は、ベントナイトコロイド系(bentonite colloi
dal system)を表し、チバガイギーよりハイドロコロ(HYDROCOLO)として入手可能
である。略語"5376"はバフロック^R5376(BUFLOC^R5376)を表し、バックマンラボラ
トリーズインターナショナルインコーポレーテッドより入手可能で、電荷密度95
％および分子量が約500,000のカチオン性ジアルジアメチルアンモニウム塩化物(
diallydimethylammonium chloride)である。略語"606"は"バフロック^R606(BUFLO
C^R606)"を表し、バックマンラボラトリーズインターナショナルインコーポレー
テッドより入手可能で、電荷密度約30％から約32％および分子量が約14,000,000
から約18,000,000の範囲にあるアニオン性ポリアクリアミドである。略語"5057"
はバフロック^R5057(BUFLOC^R5057)を表し、バックマンラボラトリーズインターナ
ショナルインコーポレーテッドより入手可能で、電荷密度０％および分子量約15
,000,000の非イオンポリアクリアミドである。略語"597"はバフロック^R597(BUFL
OC^R597)を表し、バックマンラボラトリーズインターナショナルインコーポレー
テッドより入手可能で、電荷密度100％および分子量が約2,000,000から約3,000,
000のカチオン性変異ポリエチレンイミン(cationic modified polyethylene imi
ne)である。略語"5545"はバフロック^R5545(BUFLOC^R5545)を表し、バックマンラ
ボラトリーズインターナショナルインコーポレーテッドから入手可能で、電荷密
度30％および分子量が約17,000,000から約20,000,000のアニオン性ポリアクリア
ミドである。

【００４９】以下の例にはPCC、ASA、およびPACという頭字語が現れる。頭字語PCCはフィル
ター物質として使用される、粉末にして沈殿させた(powdered precipitated)炭
酸カルシウム(calcium carbonate)を表す。頭字語ASAはバックマンラボラトリー
ズインターナショナルインコーポレーテッドよりバックマン151(Buckman 151)と
して入手可能なアルケニル琥珀酸無水物(alkenyl succinic anhydride)を含むサ
イズ剤(sizing agent)を表す。頭字語PACはきわめて低分子量のカチオン性に帯
電したディポリマー(cationic charged dipolymer)であり、バックマンラボラト
リーズインターナショナルインコーポレーテッドよりバフロック^R5041(BUFLOC^R5
041)またはバフロック^R569(BUFLOC^R569)として入手可能である。

【００５０】（実施例１）アソシエイテッドオクテルより入手可能なオクタゾル(OCTASOL)繊維カチオン
性コロイドアルミナの微粒子の性能を、慣用的な新聞印刷用紙の完成紙料(newsp
rint furnish)に使用される微粒子技術と比較する保持系として試験した。

【００５１】手順：試験は指定された製紙工場１で実施された。水切りは、小スクリーンを用いて
500mlのサンプルが行われた。混合は、材料混合器(food blender)内で行われた
。水切りは修正ショッパーリーグラー方法(modified Shopper Riegler method)
を使用して行われた。

【００５２】修正ショッパーリーグラー水切り試験に使用される設備は以下のとおりである
：修正ショッパーリーグラー(MSR)；1000ml目盛りのシリンダー；ストップウォ
ッチ；５ガロンのプラスティックバケツ；MSR用ワイヤー；真空フラスコ(vacuum
flask)および漏斗(funnel)（保持用）；ワットマン無灰濾過(Whatman ashless
filter)紙（灰分保持用）；混濁度計測器(turbidity meter)；ヘマサイトメータ
ー(hemocytometer)および顕微鏡である。

【００５３】サンプルの入手：試験用サンプルは該ヘッドボックスから取り出された。多種多様な試験用に十
分なサンプルが取り出された。各試験用に1000ml必要であった。温度が水切りに
強い影響を与えるので、試験はサンプルが取り出された後直ちに実行された。保
持助剤について実験室で研究するため、該完成紙料は該ヘッドボックスの温度と
同じ温度に保たれていた。

【００５４】サンプルの試験：該MSRが低温でサンプルが高温であれば、該MSRを該MSRの外部および内部の流
温水で暖めた。温水がなければ冷水を使用した。全試験を同じ方法で実施した。
該MSRワイヤーにはどんな繊維または微粉も存在しないことが絶対条件であった
。該試験が行われる前に該ワイヤーを、逆流水で洗った。バケツ内で該繊維スラ
リーを攪拌することによりサンプル内の繊維、微粉、およびフィラーの配分を良
好にした。プランジャが下げられている間に、1000mlの該スラリーを目盛り付き
シリンダー内で測定し、MSR内に注入した。目盛り付きシリンダーは該MSRの下に
配置した。その後該プランジャが開放されると同時にストップウォッチをスター
トした。100ml増分ユニット内の該サンプルの水切りに要する時間を測定、記録
した。100ml増分ユニットは単に実験上選択されたものである。例えば、大変低
速の原料サンプルは代わりに100、150、および200mlの水切り時間を測定した。
開始量試験を確認するために試験を数回行うこともあった。様々なサンプル内で
ポリマーの異なるレベルが比較され、この目的のために、保持／水切り促進の追
加前に該マシンから完成紙料のサンプルを得た。改良の判断のために、水切りお
よび保持の値を何も加えない完成紙料と比較した。保持性能を測定するために、
事前に重量を測定した濾過紙で濾過した該MSR濾過液を、105℃から120℃より高
温で乾燥し再度重量を測定した。重量差をmg/mlで記録した。

【００５５】水切り時間を、異なる完成紙料の添加物の異なるレベル（すなわちスターチ、
ポリマー、または微粒子）を基準に比較した。水切り時間は、温度、完成紙料の
タイプ、および精製(refining)などの変数に大いに依存していた。水切り時間を
各容量レベルに対する秒で記録した。全混濁固体(total suspended solids)を、
混濁度測定器で評価した。該濾過液はまた濾過することにより混濁固体を測定す
ことも可能であった。MSR濾過液の固体含有物量、その数字が小さいほど保持性
に優れることを示すが、それはmg/mlで報告することができ、異なる系の保持能
力を示すのに使用される。

【００５６】反復試験用に、サンプルは該製紙用システムに従って同じ場所から取り出され
た。該完成紙料の組成が該反復試験用と同じであることを保証した。元の試験に
対応する結論内に一致しない反復試験は疑問視された。

【００５７】該MSRは、残留繊維が側面に累積しないように清潔に保たれ定期的に水で洗っ
た。該スクリーンは累積した樹脂を除くため定期的にクリーニングし、低刺激性
洗剤で清潔に磨いた。該ワイヤーは確実に曲がるようチェックし、または破損し
たワイヤーは使用されなかった。全試験は同じ方法で一貫して実施された。

【００５８】製紙工場１は30wt％の再生段ボール紙(recycled corrugated cardboard)、60w
t％の再生ボックス厚紙(recycled box cardboard)および10wt％のONPを含む製紙
原料または完成紙料を使用した。該パルプのHb伝導性(conductivity)は0.4meq/L
と測定され、カチオン性デマンドがあった。該原料のpHは7.4であった。該製紙
原料と結合される添加物は、製紙原料の乾燥固体重量による製紙原料１トンにつ
き280ポンドの量のPCCを含んでいた。該PCCは該スクリーンの前に加えられた。
該製紙原料が薄型原料になる製紙工場工程に従ったポイントで、ASAが製紙原料
１トンにつき2.1ポンドの量で加えられた。該ASAは該ファンポンプの前に加えら
れた。該スクリーンの前に、フロック594(Floc594)が製紙原料１トンにつき2.6
ポンドの量で加えられ、該スクリーンの後、該ヘッドボックスの前にCP3が製紙
原料１トンにつき4.5ポンドの量で加えられた。使用される完成紙料：新聞印刷用紙(Newsprint) (85％TMP、15％損紙(Broke))
からの原料pH:7.6 製紙原料トン当たりのポリマーの添加量は、該ポリマーおよび該製紙原料の乾
燥固体重量を基準とし、コンスタントに１ポンドであった。全微粒子の投与量は乾量基準で計算された。

【００５９】該試験の結果を以下の表１−４に示した。表１−４の各列見出し"100"、"150"
および"200"は該ワイヤーを通して水切りされた収集濾過液のミリリットル数を
表す。該列見出しの下の対応数字は、各ミリリットル数(ml)の濾過液が該ワイヤ
ーを通し水切りして収集されるのに必要な秒数を表す。例えば、表１の最初の入
力で、"ブランク(Blank)"とされる製紙原料（微粒子保持系が無い）は、濾過液1
00mlが該形成ワイヤーを通し水切りされ収集されるのに14秒要し、濾過液150ml
が収集されるのに32秒要し、濾過液200mlが収集されるのに62秒要した。表１−
４の混濁度は、NTUの単位で測定され、各表の最後の列に記入されており、例え
ば、表１に記入された"ブランク(Blank)"のサンプルは232 NTUであった。試験さ
れ表１−４に報告される様々な各例用の該微粒子添加物は、使用するならば、各
製紙プロセスでの同じ各ポイントで加えられ、該各保持ポリマーは該製紙プロセ
スでの同じ各ポイントで加えられた。

【００６０】結論としてオクタゾル(OCTASOL)は該ベントナイト系と同様に作用した。該性
能は二重成分システム(594と5031/5376)より優れていた。以下の表１−４に該比
較を示す。表１に報告される結果は図４および図５にグラフで示される。表２に報告され
る結果は図６にグラフで示される。表３に報告される結果は図７および図８にグ
ラフで示される。

【００６１】

【表１】

【００６２】

【表２】

【００６３】

【表３】

【００６４】

【表４】

【００６５】（実施例２）オクタゾル(OCTASOL)の微粒子の性能を、比較用微粒子技術に対して試験した
。

【００６６】手順：試験は、異なった商業用製紙工場で行われた。使用された各製紙原料についての情報は、添付のグラフに示した。

【００６７】該完成紙料または製紙原料の成分はこの文書に添付された図９−図１２として
示されるグラフにリストされる。該％TFPRおよび％FPARの結果は、表５に記述さ
れる該製紙原料用の表５に示される。表５からの結果は図９および図１０にグラ
フで示される。様々な例の濾水度試験の結果は表６に示され、図１１にグラフで
描かれる。表７はさらに他の製紙原料用の％TFPRを示す。表７に報告される結果
は図１２にグラフで示される。

【００６８】結論として、中程度に帯電した(medium chargerd)サンプルオクタゾル(OCTASO
L)(XP9)の性能は優れていた。該XP9の新旧のサンプルは、同じような性能を持ち
、該微粒子ゾルの優れた安定性を示した。該結果はオクタゾル(OCTASOL)がアル
カリ性ファイン紙(alkaline fine paper)での性能が優れていることを示す。

【００６９】

【表５】

【００７０】

【表６】

【００７１】

【表７】

【００７２】表８は試験された様々な例の％TFPR結果を示す。表８の、"PAC ファースト(PA
C first)"と示される例は、PACが該保持系ポリマーおよび微粒子の前に加えられ
た例である。表８からの結果は図１３にグラフで示される。表８に報告され図１
３に示される結果は、製紙工場２での実行例からである。図１４‐図１６は、製
紙工場２での実行例から得られた様々な他の試験結果を示す。

【００７３】製紙工場２では、図１３‐１６で示されるグラフに記載される各該製紙原料用
に、PCCが、該スクリーンの前に１トンにつき280ポンドの量で該製紙原料に加え
られた。該製紙原料が薄型原料になる該製紙工程間のポイントで、ASAが該製紙
原料に１トンにつき2.1ポンドの量で加えられた。該スクリーンの前にバフロッ
ク^R594(BUFLOC^R594)が製紙原料１トンにつき2.6ポンドの量で加えられた。該ス
クリーンの後にCP3が１トンにつき2.3ポンドの量で加えられた。該ヘッドボック
スの前に１トンにつき4.5ポンドの量でPACが加えられた。これらの添加物の追加
はすべて該製紙原料の乾量基準および乾燥固体重量を基準とした。

【００７４】

【表８】

【００７５】製紙工場３では、Hb伝導率が420およびｐＨが8.5の原料を使用して種々の例が
試験された。該製紙原料のグレードは、スノーランド聖書用紙(Snowland bible
paper)の20ポンド重量グレード(weight grade)であった。種々の例の成分は、製
紙工場３にでの全例用に用意した製紙原料および添加物の組成として、添付され
た図１７および図１８に示す。製紙工場３で使用され図１７および１８にグラフ
で報告される該添加物は、１トンにつき160ポンドの量で加えられたPCC、１トン
につき280ポンドの量で加えられたTiO₂、１トンにつき7.8ポンドの量で加えられ
たヘルコン79(HERCON 79)、および１トンにつき17ポンドの量で加えられたカト2
32(CATO 232)スターチを含み、すべて該製紙原料の乾量基準および乾燥固体重量
によった。さらに、該スクリーンの前に１トンにつき0.5ポンドの量でバフロッ
ク^R594(BUFLOC^R594)が加えられ、および該スクリーンの前に１トンにつき0.98ポ
ンドの量でポリフレックスCP2^TM(POLYFLEX CP2^TM)が加えられた。

【００７６】製紙工場４で、図１９および２０に記述される組成と性質を持つ製紙原料が修
正され試験された。１次ファンポンプの前に製紙原料１トンにつき15ポンドの量
でハイドレックス(HYDREX)添加物を該製紙原料に加えた。該機械室で製紙原料１
トンにつき25ポンドの量で該製紙原料にカト15A(CATO 15A)スターチを加えた。
ブレンド室で、明礬を原料１トンにつき６ポンドの量で加え、製紙原料１トンに
つき20ポンドの量でブイ‐ブライト(V-BRITE)を加えた。該スクリーンの後に、
製紙原料１トンにつき0.28ポンドの量でアキュラック182(ACCURAC 182)を加えた
。添加はすべて乾量基準により、製紙原料各トンは該製紙原料の乾燥固体重量に
よった。試験された各例の％TFPRおよび試験された例の保持系の組成を図１９に
説明する。試験された各例の各保持系の％FPARおよび組成を図２０に示す。

【００７７】試験はまた製紙工場５で非塗工酸性紙(uncoated acid paper)について実施さ
れた。製紙工場５で該製紙原料について実施された保持試験の結果は図２１‐２
３に報告される。各図２１‐２３に結果が報告される試験された該製紙原料の組
成および該製紙原料の性質は、図２２および図２３に示す。ここに説明される他
の例と共に、製紙原料の種々の成分が合算して100％以上になる製紙工場５での
試験のような例では、該パーセンテージは重量によるパーセントに相反するので
、重量による比率と考えられるべきものである。

【００７８】製紙工場５での該製紙原料に結合された添加物は、製紙原料１トンにつき60ポ
ンドの量で加えられたハイドレックス(HYDREX)フィラー、製紙原料１トンにつき
20ポンドの量で加えられたカト215(CATO 215)スターチ、製紙原料１トンにつき2
2ポンドの量で加えられた明礬を含み、全量は乾量基準および該製紙原料の乾燥
固体重量によった。該スクリーンの後に、アキュラック182(ACCURAC 182)(ACC 1
82)を製紙原料１トンにつき0.3ポンドの量で加えた。該スクリーンの前にナルコ
8671(NALCO 8671)を製紙原料１トンにつき0.5ポンドの量で加えた。該プロセス
の終わりであるが該形成ワイヤーの前に、ACC 182を１トンにつき追加で0.6ポン
ド加えた。ACC182の１トンにつき0.3ポンドの添加は、該製品の0.94湿状ポンド
の添加に等しかった。ナルコ 8671(NALCO 8671)の１トンにつき0.5ポンドの追加
は、該製品の3.3湿状ポンドの添加に等しかった。該ACC 182の１トンにつき0.6
ポンドの最終添加は、該製品の1.9湿状ポンドの追加に等しかった。

【００７９】（実施例３）保持系としての該オクタゾル(OCTASOL)微粒子の性能は、アルカリ性ファイン
紙(alkaline fine paper)における比較用微粒子技術に対して試験された。

【００８０】手順：水切りおよび保持は、小スクリーンを使用して700mlのサンプルについて水切
りが行われた。混合は材料混合器内で実行された。700-mlのサンプルが水切りお
よび保持の両方に使用された。ブリットジャー(Britt Jar)試験が750rpmで行われた。水切りが修正ショッパーリーグラーを使用して行われた。乾燥固体１トンにつき使用された完成紙料：70％ HWD 濾水度 aprox.450 30％ SWD pH 8.3 完成紙料に加えられた化学薬品： 30％PCC 5 Lb.カチオン性スターチ(Sta-lock 400)。ポリマーの添加は、該ポリマーおよび該製紙原料の乾燥固体重量による製紙原
料１トンにつきコンスタントに１ポンドであった。この試験用のオクタゾル(OCTASOL)投与量は受け基準(received basis)（微粒
子15 wt％溶液）で計算された。

【００８１】アルカリ性ファイン製紙原料（完成原料）は製紙工場６で試験され、濾過液の
200、300、400mlをそれぞれ収集するのに必要な時間が測定された。多くの種々
の例の％TFPR値は図２４および２５にグラフで報告される。濾過液400mlを収集
するための時間は秒で図２６の多くの異なった例について報告される。図２４‐
２６に示されるグラフの結果を得るための使用されたデータは以下の表９‐１２
に報告される。

【００８２】

【表９】

【００８３】

【表１０】

【００８４】

【表１１】

【００８５】

【表１２】

【００８６】バフロック^R594(BUFLOC^R594)と該繊維カチオン性コロイドアルミナの微粒子を
組み合わせて使用したものについて、現在利用可能であり試験されている微粒子
技術との比較結果が得られた。

【００８７】カチオン性ポリアクリアミド(PAM)を該オクタゾル(OCTASOL)と組み合わせて使
用したものの方が、アニオン性または非イオンPAMの使用と比較して、より優れ
た性能が得られた。該オクタゾル(OCTASOL)の添加は、該PAMよりかなり有効であ
ると証明された。

【００８８】本発明の方法および装置は、優れた水切りおよび／または微粉の保持を提供す
る。本発明の方法により製造され得られる紙および板紙は、優れた不透明性およ
び他の所望の物理的特性を示す。

【００８９】当業者にとって、本発明の精神または範囲から逸脱することなく本発明の実施
例を数多く変更および変化させることができることは明らかであろう。このよう
に、本願発明は、添付されているクレームおよびその同等の範囲内でこの発明の
変更ならびに変化をカバーすることを意図しているものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例による製紙工程を示すフローチャートである。

【図２】本発明の他の実施例による製紙工程を示すフローチャートである。

【図３】本発明の他の実施例による製紙工程を示すフローチャートである。

【図４】種々の例示的および比較した場合の製紙原料系統の混濁度を比較する棒グラフ
である。

【図５】種々の例示的および比較用製紙原料系統で製造された紙ウェッブから濾過液20
0mlの水切りを得る時間を示す棒グラフである。

【図６】種々の例示的および比較用製紙原料系統の水切りを秒で示す棒グラフである。

【図７】種々の例示的および比較用製紙原料系統の混濁度を示す棒グラフである。

【図８】種々の例示的および比較用製紙原料系統の水切りを秒で示す棒グラフである。

【図９】種々の例示的および比較用製紙原料系統の％TFPRを示す棒グラフである。

【図１０】種々の例示的および比較用製紙原料系統の％FPARを示す棒グラフである。

【図１１】種々の例示的および比較用製紙原料系統の濾水度をmlで示す棒グラフである。

【図１２】種々の例示的および比較用製紙原料系統の％TFPRを示す棒グラフである。

【図１３】種々の例示的および比較用製紙原料系統の％TFPRを示す棒グラフである。

【図１４】種々の例示的および比較用製紙原料系統の％FPARを示す棒グラフである。

【図１５】種々の例示的および比較用製紙原料系統の％TFPRを示す棒グラフである。

【図１６】種々の例示的および比較用製紙原料系統の％FPARを示す棒グラフである。

【図１７】種々の例示的および比較用製紙原料系統の％TFPRを示す棒グラフである。

【図１８】種々の例示的および比較用製紙原料系統の％FPARを示す棒グラフである。

【図１９】種々の例示的および比較用製紙原料系統の％TFPRを示す棒グラフである。

【図２０】種々の例示的および比較用製紙原料系統の％FPARを示す棒グラフである。

【図２１】種々の例示的および比較用製紙原料系統の％TFPRを示す棒グラフである。

【図２２】種々の例示的および比較用製紙原料系統の％TFPRを示す棒グラフである。

【図２３】種々の例示的および比較用製紙原料系統の％FPARを示す棒グラフである。

【図２４】種々の例示的および比較用製紙原料系統の％TFPRを示す棒グラフである。

【図２５】種々の例示的および比較用製紙原料系統の％TFPRを示す棒グラフである。

【図２６】種々の例示的および比較用製紙原料系統から製造される紙ウェッブからの濾過
水400mlの流出に要する秒を示す棒グラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵＦターム(参考） 4L055 AA11 AC06 AG17 AG42 AG48 AG73 AH01 AH18 AH20 AH50 BA39 BB25 BD12 BD13 CE19 CE65 EA32 EA35 FA10 【要約の続き】れている。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】製紙用パルプへ繊維カチオン性コロイドアルミナ(fibrous c
ationic colloidal alumina)の微粒子を導入し、および当該製紙用パルプへ少な
くとも一種のポリマーを導入し、処理済パルプを作り、当該ポリマーがカチオン
性ポリマー(cationic polymer) 、非イオンポリマー(nonionic polymer)、また
はカチオン性状態の両性ポリマー(amphoteric polymer under cationic conditi
ons)またはこれらの混合物を含む、および、該処理パルプを紙または板紙へ形成
させることからなる、紙または板紙(paper board)の製造方法。
【請求項２】当該繊維カチオン性コロイドアルミナの微粒子が、ゼータ電
位(zeta potential)が約25より大で、および、アセテート(acetate)に対するア
ルミニウム(aluminum)の重量の割合が約４より小であるベーム石アルミナ(boehm
ite alumina)の繊維カチオン性アセテート塩(fibrous cationic acetate salt)
である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】当該繊維カチオン性コロイドアルミナの微粒子がベーム石ア
ルミナのカチオン性繊維アセテート塩を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】当該繊維カチオン性コロイドアルミナの微粒子が、約0.5重
量％から約30重量％までのAl₂O₃を含有する、請求項１に記載の方法。
【請求項５】当該繊維カチオン性コロイドアルミナの微粒子が、当該パル
プに、該パルプの乾燥固体重量によるパルプ１トンにつき、少なくとも乾量基準
約0.05ポンドの量で加えられる、請求項１に記載の方法。
【請求項６】当該繊維カチオン性コロイドアルミナの微粒子が、当該パル
プに、パルプの乾燥固体重量によるパルプ１トンにつき、乾量基準約0.3ポンド
から約5.0ポンドの量で加えられる、請求項１に記載の方法。
【請求項７】当該カチオン性ポリマーが存在し、合成窒素含有カチオン性
ポリマー(synthetic nitrogen-containing cationic polymer)を含む、請求項１
に記載の方法。
【請求項８】当該カチオン性ポリマーが存在し、カチオン性ポリアクリル
アミド(cationic polyacrylamide)を含有する、請求項１に記載の方法。
【請求項９】当該ポリマーを当該パルプに導入するより前に、当該繊維カ
チオン性コロイドアルミナの微粒子が当該製紙用パルプに加えられる、請求項１
に記載の方法。
【請求項１０】当該繊維カチオン性コロイドアルミナの微粒子および当該
ポリマーが、当該製紙用パルプに約同時に導入される、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】当該繊維カチオン性コロイドアルミナの微粒子を当該パル
プに導入する前に、さらに少なくとも一種のカチオン性スターチ(cationic star
ch)を当該製紙用パルプと結合させる(combining)、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】当該パルプが亜硫酸(sulfite)パルプを含む、請求項１に
記載の方法。
【請求項１３】当該ポリマーが、アクリルアミド(acrylamide)ユニットお
よびカチオン性モノマーユニット(cationic monomeric units)を含有する合成の
水溶性カチオン性ポリマーである、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】当該パルプに、少なくとも一種のセルリチック酵素(cellu
lytic enzyme)をさらに加える、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】当該パルプに当該繊維カチオン性コロイドアルミナの微粒
子を導入する前に、当該パルプに少なくとも一種のセルリチック酵素をさらに加
える、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】請求項１に記載の方法により製造された紙または板紙。
【請求項１７】繊維カチオン性コロイドアルミナの微粒子のサプライ(sup
ply)、製紙用パルプのサプライ、繊維カチオン性コロイドアルミナの微粒子のサ
プライから製紙用パルプのサプライへ繊維カチオン性コロイドアルミナの微粒子
を送る装置、保持系ポリマーのサプライ、該保持系ポリマーのサプライから該パ
ルプまたは処理パルプへ保持系ポリマーを送る装置、当該繊維カチオン性コロイ
ドアルミナの微粒子および当該保持系ポリマーでの処理後に該パルプを紙または
板紙に形成する装置、当該保持系ポリマーがカチオン性ポリマー、非イオン性ポ
リマー、またはカチオン性状態での両性ポリマー、またはこれらの混合物からな
る製紙用装置。
【請求項１８】該パルプを形成する当該装置が、処理パルプの当該サプラ
イと連絡するブレンド室、当該ブレンド室と連絡するファンポンプ、当該ファン
ポンプと連絡するスクリーン、および当該スクリーンと連絡するヘッドボックス
を含む請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】当該パルプのサプライを保持する供給タンクが備えられ、
および、当該供給タンクと、当該ブレンド室間の連絡部が、該ブレンド室に入れ
る前のパルプを精製するための精製装置である、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】さらに白水(white water)サイロを含み、当該白水サイロ
が当該ブレンド室と連絡する注入口、該ヘッドボックスと連絡する注入口、およ
び当該ファンポンプと連絡する出口を有する、請求項１８に記載の装置。
【請求項２１】当該ヘッドボックス内でパルプを形成させる前に、該パル
プを精製するために１またはそれ以上のリファイナー(refiner)をさらに含む、
請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】水切りした(drained)紙ウェッブ(papaerweb)から作られ、当
該紙ウェッブが処理パルプを含み、当該処理パルプがセルロース(cellulosic)繊
維、繊維カチオン性コロイドアルミナの微粒子、および少なくとも一種の保持系
ポリマーを含み、当該保持系ポリマーが、カチオン性ポリマー、非イオンポリマ
ー、またはカチオン性状態の両性ポリマー、またはこれらの混合物を含む、紙ま
たは板紙。
【請求項２３】当該繊維カチオン性コロイドアルミナの微粒子が、ゼータ電
位が約25より大、およびアセテートに対するアルミニウム(aluminium)の重量比
が約４より小のベーム石アルミナの繊維カチオン性アセテート塩を含む、請求項
２２に記載の紙または板紙。