JP2004156160A

JP2004156160A - Method for making paper

Info

Publication number: JP2004156160A
Application number: JP2002320966A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Okuno; 哲也奥野; Kouichi Sakou; 幸一佐孝; Kenichi Ito; 健一伊藤
Original assignee: Rengo Co Ltd
Current assignee: Rengo Co Ltd
Priority date: 2002-11-05
Filing date: 2002-11-05
Publication date: 2004-06-03
Anticipated expiration: 2022-11-05
Also published as: JP4394341B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for making paper, by which the paper having the most suitable compression strength is obtained, while retaining good filterability. <P>SOLUTION: This method for making the paper comprises making the paper from pulp fibers in which the content of fine fibers having fiber lengths of <0.2mm is adjusted within a prescribed range. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、製紙方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
紙の中でも主に段ボール等の包装材料に使用される板紙は、高い圧縮強度が求められる。高い圧縮強度を実現する方法としては、バージンパルプを大量に使うことがあげられるが、バージンパルプを大量に使うとコストが上昇してしまうため、低価格に抑えられがちな包装材料用には採用され難い。これに対し、コストを安く抑える方法としては、安価な古紙を利用する方法があるが、最近の資源再利用の進展から、リサイクルの回数が増加している。このため、古紙に含まれるパルプ繊維内に亀裂が生じたり、繊維壁の剥離が生じたりして、繊維が劣化し繊維長も短くなっている。さらに、填料または塗工顔料に由来する鉱物質等の不純物（灰分）が増加する傾向にある。これらのため、この古紙を使った紙の圧縮強度は低下の傾向にある。
【０００３】
安価でかつ高い圧縮強度を有する板紙を得る方法として、古紙を大量に使用し、かつ、紙力増強剤を添加する方法や、使用する古紙のパルプの叩解を行う方法等が広く行われている。
【０００４】
しかし、上記の紙力増強剤を用いる方法は、紙力増強剤が高価であり、さらに、従来からの製紙工程のクローズド化の進展により、期待した圧縮強度が得られないことがある。また、上記のパルプの叩解を行うと、ある程度までは得られる紙の強度は向上するものの、叩解を行いすぎると、逆に圧縮強度を低下させる場合がある。さらに、ろ水性が悪化し、抄紙マシンの操業に影響を与える場合がある。
【０００５】
紙の強度を改善するため、パルプの叩解処理又は混練処理をした後、分級処理を施し、短繊維を除去する方法が知られている（特許文献１参照）。これにより、強度は向上している。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−２９２２８０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の短繊維を除去する方法では、強度の改善を目指しているが、必ずしも、圧縮強度に対して最適な微細繊維量であるとは限らない。すなわち、除去される微細繊維量によっては、圧縮強度が低下する場合がある。
【０００８】
そこで、この発明は、良好なろ水性を保持しながら、得られる紙の圧縮強度を最適とする製紙方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は、パルプ繊維に含有される、繊維長が０．２ｍｍ未満の微細繊維の含有割合が下記の式（１）を満たすように調整した後のパルプ繊維を用いて製紙することにより、上記の課題を解決したのである。
０．０６ｘ≦ｙ≦０．０６ｘ＋２３（１）
（なお、上記式（１）中、ｘは、調整前のパルプ繊維のろ水度（単位：ｍｌ）を示し、ｙは、調整後のパルプ繊維中の微細繊維の含有割合（単位：本数％）を示す。）
【００１０】
調整前のパルプ繊維のろ水度を測定し、上記式（１）に当てはめることによって得られる範囲内となるように、微細繊維の含有割合を調整することにより、良好なろ水性を保持した状態で、得られる紙の圧縮強度を最適とすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下において、この発明について詳細に説明する。
この発明にかかる製紙方法は、パルプ繊維に含有される、繊維長が０．２ｍｍ未満の微細繊維の含有割合が下記の式（１）を満たすように調整した後のパルプ繊維を用いて製紙する方法である。
０．０６ｘ≦ｙ≦０．０６ｘ＋２３（１）
なお、上記式（１）中、ｘは、調整前のパルプ繊維のろ水度（単位：ｍｌ）を示し、ｙは、調整後のパルプ繊維中の微細繊維の含有割合（単位：本数％）を示す。
【００１２】
上記パルプ繊維とは、紙を構成するための構成繊維をいい、バージンパルプだけでなく、古紙から得られるパルプも含まれる。
上記パルプ繊維には、繊維長が０．２ｍｍ未満のパルプからなる微細繊維（以下、単に「微細繊維」と称する。）を含有する。この微細繊維が少なすぎると、ろ水性は良いけれど、圧縮強度が低下し、逆に、上記微細繊維が多すぎると、ろ水性が悪く、圧縮強度が低下する。この微細繊維の含有量を上記式（１）に示す範囲内に調整することにより、良好なろ水性を保持しながら、圧縮強度を最適にすることができる。
【００１３】
上記微細繊維は、繊維長が０．２ｍｍ未満のパルプ繊維である。０．２ｍｍより長い繊維長の繊維をこの微細繊維に含めると、繊維間の空隙を埋める能力が不足し、充分に繊維間結合を増加させることができず、強度が不十分となりやすいという問題点を有する。
【００１４】
上記式（１）は、調整前のパルプ繊維（以下、「調整前パルプ繊維」と称する。）のろ水度（単位：ｍｌ）と、調整後のパルプ繊維（以下、「調整後パルプ繊維」と称する。）中の微細繊維の良好な含有割合（単位：本数％）との関係を示した経験式である。
【００１５】
したがって、製紙に使用する調整前パルプ繊維のろ水度を測定し、このろ水度の値を上記式（１）に当てはめ、微細繊維の良好な含有割合の範囲を導き出す。そして、上記調整前パルプ繊維に微細繊維を添加する、又は、この調整前パルプ繊維を分級して微細繊維を除去することにより、微細繊維の含有割合が上記範囲内とした調整後パルプ繊維を得ることができる。
【００１６】
ｙが０．０６ｘより小さいと、ろ水性がよいが、圧縮強度は低い。一方、ｙが０．０６ｘ＋２３より大きいと、ろ水性が悪く、圧縮強度も低下する。
【００１７】
上記ろ水度は、ＪＩＳＰ８１２１（パルプのろ水度試験方法）に記載されたカナダ標準ろ水度試験方法にしたがって測定された値が採用される。
【００１８】
上記の微細繊維の含有割合（単位：本数％）は、ＪＡＰＡＮＴＡＰＰＩＮｏ．５２−２０００（パルプ及び紙−繊維長試験方法−光学的自動計測法）に記載された方法に準じて、メッツォオートメーション（株）製：カヤーニＦｉｂｅｒＬａｂ繊維長測定器を用いて、各繊維の数及び長さをそれぞれ測定し、数値平均繊維長分布を導き出し、これから、算出した値が採用される。
【００１９】
上記分級とは、ふるい等により微細繊維をその他の繊維から除去する方法をいう。その方法としては、ＪＩＳＰ８２０７（製紙用パルプのふるい分け試験方法）に記載のふるい分け試験機を用いる方法、ＴＡＰＰＩＴ２６１ｐｍ−９（ウェットスクリーニングによる紙料の微細繊維分）に記載された単一スクリーン型ふるい分け試験機を用いて、大量の水で希釈しながら分離、除去する方法、製紙工場において、シックナー、スクリーン、クリーナー等を使用して分離、除去する方法、その他、一般的に紙・パルプ工場で使用されている、公知のＳＰフィルター、ウオッシャー、エキストラクター、フィルタープレス等により、大量の水を用いて希釈しながら分離、除去する方法等があげられる。
【００２０】
上記微細繊維の添加に使用される微細繊維は、前もって上記の方法で分級された微細繊維が用いられる。この添加用の微細繊維としては、上記の式（１）の条件に適合させるため、上記分級によって分離させた微細繊維を用いたり、添加用の微細繊維として、上記分級で予め分取しておいた微細繊維を用いたりすることができる。
【００２１】
上記の方法で微細繊維が添加され又は除去された調整後パルプ繊維のろ水度は、５００〜１０００ｍｌがよく、５００〜８００ｍｌが好ましい。５００ｍｌより小さいと、操業性が悪化する。なお、ろ水度の測定原理からみて、１０００ｍｌより大きいろ水度はあり得ないので、上限は１０００ｍｌとなる。このろ水度は、上記の方法で測定される。
【００２２】
上記の方法で得られる調整後パルプ繊維を用いて製紙することにより、紙が得られる。この紙の種類としては、洋紙、ライナや中芯等の段ボール板紙、白板紙、チップボール等の紙器用板紙、紙管原紙等があげられるが、特に限定されない。
【００２３】
【実施例】
以下に実施例及び比較例をあげてこの発明をさらに具体的に説明する。まず、評価方法について示す。
【００２４】
［ろ水度］
ＪＩＳＰ８１２１（パルプのろ水度試験方法）に記載されたカナダ標準ろ水度試験方法にしたがって測定した。
【００２５】
［微細繊維の含有割合］
ＪＡＰＡＮＴＡＰＰＩＮｏ．５２−２０００（パルプ及び紙−繊維長試験方法−光学的自動計測法）に記載された方法に準じて、メッツォオートメーション（株）製：カヤーニＦｉｂｅｒＬａｂ繊維長測定器を用いて、各繊維の数及び長さをそれぞれ測定し、数値平均繊維長分布を導き出し、繊維長が０．２ｍｍ未満の微細繊維含有割合を算出した（単位：本数％）。
【００２６】
［比圧縮強度］
ＪＩＳＰ８１２６に記載の方法にしたがって、圧縮強度を測定し、坪量の影響を減らすため、比圧縮強度を算出した。
【００２７】
（実施例１〜１３、比較例１〜９、参考例１〜３）
段ボール古紙を標準離解機で離解し、ビーターで叩解し、ろ水度が６１６ｍｌ、５１５ｍｌ、３８４ｍｌとなるようにそれぞれ調整した。
次に、ろ水度を所定値に調整した各パルプ繊維を、下記の方法で分級して、長繊維フラクションと短繊維フラクションとに分別した後、再配合を行い、これらのパルプ繊維中の微細繊維含有割合をそれぞれ調整した。得られた各調整後パルプ繊維のろ水度を測定すると共に、角型手抄きマシンにて、坪量が１００ｇ／ｍ^２となるように抄紙した。湿紙は、吸水ろ紙３枚に挟み、圧力４１０ｋＰａで１回目は５分間、２回目は２分間プレスした。次いで、回転型乾燥機を用いて１１０℃で２分間、乾燥した。得られた紙の比圧縮強度を測定した。それらの結果を表１に示す。なお、参考例１〜３は、上記の微細繊維量の調整を行っていないものである。
【００２８】
［パルプ繊維の分級］
３６メッシュのふるいを用い、この上部に設置した撹拌機により、毎分８００回転で撹拌しつつ、ふるい上の原料を大量の水で希釈しながら、長繊維フラクションと短繊維フラクションに分級した。
【００２９】
【表１】

【００３０】
【発明の効果】
この発明にかかる製紙方法に使用されるパルプ繊維は、微細繊維の含有割合を所定範囲内に調整するので、良好なろ水性を保持した状態で、得られる紙の圧縮強度を最適とすることができる。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a papermaking method.
[0002]
[Prior art]
Among papers, paperboard mainly used for packaging materials such as cardboard requires high compressive strength. One way to achieve high compressive strength is to use a large amount of virgin pulp.However, using a large amount of virgin pulp increases costs, so it is used for packaging materials that tend to be kept low in price. It is hard to be. On the other hand, as a method of reducing costs, there is a method of using inexpensive waste paper, but the number of times of recycling is increasing due to recent progress in resource reuse. For this reason, cracks are generated in the pulp fibers contained in the used paper, or the fiber walls are peeled off, so that the fibers are deteriorated and the fiber length is shortened. Furthermore, impurities (ash) such as minerals derived from fillers or coating pigments tend to increase. For these reasons, the compressive strength of the paper using this waste paper tends to decrease.
[0003]
As a method for obtaining inexpensive paperboard having high compressive strength, a method of using a large amount of waste paper and adding a paper strength enhancer, a method of beating pulp of used paper, and the like are widely performed. .
[0004]
However, in the method using the above-mentioned paper strength enhancer, the paper strength enhancer is expensive, and furthermore, the expected compression strength may not be obtained due to the progress of the conventional closed paper making process. In addition, when the above-mentioned pulp is beaten, the strength of the obtained paper is improved to some extent, but when the pulp is beaten too much, the compressive strength may be reduced. Further, the drainage may deteriorate, which may affect the operation of the papermaking machine.
[0005]
In order to improve the strength of paper, a method is known in which pulp is subjected to beating or kneading, followed by classification to remove short fibers (see Patent Document 1). Thereby, the strength is improved.
[0006]
[Patent Document 1]
JP 10-292280 A
[Problems to be solved by the invention]
However, although the above-described method for removing short fibers aims at improving strength, the amount of fine fibers is not always optimal for compressive strength. That is, the compressive strength may decrease depending on the amount of the removed fine fibers.
[0008]
Therefore, an object of the present invention is to provide a papermaking method that optimizes the compressive strength of the obtained paper while maintaining good drainage.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a method for making paper using the pulp fiber after the content ratio of the fine fiber having a fiber length of less than 0.2 mm contained in the pulp fiber is adjusted to satisfy the following formula (1). The problem was solved.
0.06x ≦ y ≦ 0.06x + 23 (1)
(In the above formula (1), x indicates the freeness (unit: ml) of the pulp fiber before adjustment, and y indicates the content ratio (unit: number% of fine fibers) in the pulp fiber after adjustment. ).)
[0010]
By measuring the freeness of the pulp fiber before the adjustment and adjusting the content ratio of the fine fiber so as to fall within the range obtained by applying the above formula (1), while maintaining good freeness, The compression strength of the obtained paper can be optimized.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
In the papermaking method according to the present invention, papermaking is performed using pulp fibers after the content ratio of fine fibers having a fiber length of less than 0.2 mm contained in the pulp fibers is adjusted to satisfy the following formula (1). Is the way.
0.06x ≦ y ≦ 0.06x + 23 (1)
In the above formula (1), x indicates the freeness (unit: ml) of the pulp fiber before adjustment, and y indicates the content ratio (unit: number%) of the fine fibers in the pulp fiber after adjustment. Is shown.
[0012]
The pulp fibers refer to constituent fibers for forming paper, and include not only virgin pulp but also pulp obtained from waste paper.
The pulp fibers contain fine fibers made of pulp having a fiber length of less than 0.2 mm (hereinafter, simply referred to as “fine fibers”). If the amount of the fine fibers is too small, the drainage is good, but the compressive strength is lowered. On the other hand, if the amount of the fine fibers is too large, the drainage is poor and the compressive strength is lowered. By adjusting the content of the fine fibers within the range shown by the above formula (1), it is possible to optimize the compressive strength while maintaining good drainage.
[0013]
The fine fibers are pulp fibers having a fiber length of less than 0.2 mm. When fibers having a fiber length longer than 0.2 mm are included in the fine fibers, the ability to fill the voids between the fibers is insufficient, the bonding between the fibers cannot be sufficiently increased, and the strength tends to be insufficient. Having.
[0014]
In the above formula (1), the freeness (unit: ml) of the pulp fiber before adjustment (hereinafter, referred to as “pulp fiber before adjustment”) and the pulp fiber after adjustment (hereinafter, “pulp fiber after adjustment”) This is an empirical formula showing a relationship with a good content ratio (unit: number%) of fine fibers in the above.
[0015]
Therefore, the freeness of the pulp fiber before adjustment used for papermaking is measured, and the value of the freeness is applied to the above formula (1) to derive a range of a good content ratio of fine fibers. Then, by adding fine fibers to the pulp fibers before adjustment, or by classifying the pulp fibers before adjustment and removing the fine fibers, a pulp fiber after adjustment whose fine fiber content is within the above range is obtained. be able to.
[0016]
When y is smaller than 0.06x, the drainage is good, but the compressive strength is low. On the other hand, if y is greater than 0.06x + 23, the drainage is poor and the compressive strength is reduced.
[0017]
As the above freeness, a value measured according to a Canadian standard freeness test method described in JIS P 8121 (pulp freeness test method) is adopted.
[0018]
The content ratio (unit: number%) of the fine fibers described above is the value of JAPAN TAPPI No. According to the method described in 52-2000 (pulp and paper-Fiber length test method-Optical automatic measurement method), the number and the number of each fiber were measured using a Kajaani FiberLab fiber length measuring device manufactured by Metso Automation Co., Ltd. Each length is measured and a numerical average fiber length distribution is derived, from which the calculated value is adopted.
[0019]
The classification means a method of removing fine fibers from other fibers by sieving or the like. Examples of the method include a method using a sieving tester described in JIS P 8207 (Testing method for pulp for papermaking), and a single screen type described in TAPPI T261pm-9 (fine fiber content of stock by wet screening). Separation and removal by diluting with a large amount of water using a sieving tester, separation and removal using a thickener, screen, cleaner, etc. in a paper mill, and generally in a paper and pulp mill Examples of the method include separation and removal while diluting with a large amount of water using a known SP filter, washer, extractor, filter press, or the like.
[0020]
As the fine fibers used for adding the fine fibers, fine fibers classified in advance by the above method are used. As the fine fibers for addition, fine fibers separated by the above classification may be used in order to meet the conditions of the above formula (1), or fine fibers for addition may be preliminarily fractionated by the above classification. Or used fine fibers.
[0021]
The freeness of the pulp fiber after adjustment to which the fine fiber is added or removed by the above method is preferably 500 to 1000 ml, and more preferably 500 to 800 ml. If it is smaller than 500 ml, the operability will deteriorate. From the viewpoint of the freeness measurement principle, there is no freeness greater than 1000 ml, so the upper limit is 1000 ml. This freeness is measured by the method described above.
[0022]
Paper is obtained by making paper using the pulp fiber after adjustment obtained by the above method. Examples of the paper type include, but are not particularly limited to, cardboard paperboard such as paper, liner and core, white paperboard, paperboard for chipboard such as chipball, and paper tube base paper.
[0023]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples. First, an evaluation method will be described.
[0024]
[Freeness]
It was measured according to the Canadian standard freeness test method described in JIS P 8121 (pulp freeness test method).
[0025]
[Content ratio of fine fiber]
JAPAN TAPPI No. According to the method described in 52-2000 (pulp and paper-Fiber length test method-Optical automatic measurement method), the number and the number of each fiber were measured using a Kajaani FiberLab fiber length measuring device manufactured by Metso Automation Co., Ltd. Each length was measured, a numerical average fiber length distribution was derived, and a content ratio of fine fibers having a fiber length of less than 0.2 mm was calculated (unit: number of fibers).
[0026]
[Specific compressive strength]
According to the method described in JIS P 8126, the compressive strength was measured, and the specific compressive strength was calculated to reduce the influence of the grammage.
[0027]
(Examples 1 to 13, Comparative Examples 1 to 9, Reference Examples 1 to 3)
The cardboard waste paper was disintegrated with a standard disintegrator, beaten with a beater, and adjusted to have a freeness of 616 ml, 515 ml, and 384 ml, respectively.
Next, each pulp fiber whose freeness has been adjusted to a predetermined value is classified by the following method, separated into a long fiber fraction and a short fiber fraction, and then re-mixed, and the fineness in these pulp fibers is reduced. The fiber content was adjusted respectively. The freeness of the pulp fibers after each adjustment was measured, and the paper was made with a square hand-making machine so that the basis weight was 100 g / m ² . The wet paper was sandwiched between three water-absorbing filter papers and pressed at a pressure of 410 kPa for the first time for 5 minutes and the second time for 2 minutes. Next, it dried at 110 degreeC for 2 minutes using the rotary dryer. The specific compression strength of the obtained paper was measured. Table 1 shows the results. In Reference Examples 1 to 3, the above-mentioned adjustment of the amount of fine fibers was not performed.
[0028]
[Classification of pulp fibers]
Using a 36-mesh sieve, the raw material on the sieve was classified into a long-fiber fraction and a short-fiber fraction while stirring at 800 rpm, while diluting the raw material on the sieve with a large amount of water.
[0029]
[Table 1]

[0030]
【The invention's effect】
Since the pulp fibers used in the papermaking method according to the present invention adjust the content ratio of the fine fibers within a predetermined range, it is possible to optimize the compressive strength of the obtained paper while maintaining good drainage. .

Claims

A papermaking method in which pulp fibers are used to make paper using a pulp fiber whose content ratio of fine fibers having a fiber length of less than 0.2 mm is adjusted to satisfy the following formula (1).
0.06x ≦ y ≦ 0.06x + 23 (1)
(In the above formula (1), x indicates the freeness (unit: ml) of the pulp fiber before adjustment, and y indicates the content ratio (unit: number% of fine fibers) in the pulp fiber after adjustment. ).)

The papermaking method according to claim 1, wherein the adjustment of the ratio of the fine fibers is either addition of the fine fibers or removal of the fine fibers by classification.

The papermaking method according to claim 1 or 2, wherein the freeness of the pulp fiber after adjusting the ratio of the fine fibers is 500 to 1000 ml.

The papermaking method according to any one of claims 1 to 3, wherein the pulp is pulp obtained from waste paper.