JP2006118092A - 填料の前処理方法とこれを配合した紙及び紙の製造方法 - Google Patents
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Abstract
ワイヤー上における填料の歩留りを高い水準に維持しながら、かつ填料配合による紙の不透明度や白色度を改善する効果を損なうことが殆ど無い、新規な填料の前処理技術の提供と、該前処理填料を用いた抄紙方法、および該前処理填料を含有する紙の提供にある。
【解決手段】
填料と、ジアリルジメチルアンモウニウムクロライドのホモポリマーまたは、ジアリルジメチルアンモウニウムクロライドと(メタ)アクリルアミドとのコポリマーを成分とするカチオン性高分子化合物とを予め混合することにより、填料を前処理し、これを紙料に添加し抄紙する。
Description
手抄紙の作成:角型手抄機(抄紙面積625cm2)を用いて乾燥固形分3gのパルプ原料を使用し、手抄紙を作成した。
(1)填料歩留りの測定:JIS P 8128により測定した紙中の灰分重量を、シート抄造時に加えた填料の固形分重量で除して算出した。
(2)不透明度の測定:JIS P 8113に従い、熊谷理機株式会社製ハンター反射率計によって測定後、次の方法で坪量換算を行った。坪量換算方法はクベルカ・ムンク理論(中外産業調査会発行、門屋他著、製紙科学、p544−557、1982)に従い行った。
(3)白色度の測定:JIS P 8148に従い、熊谷理機株式会社製ハンター反射率計によって測定した。
(4)填料の平均粒子径の測定:レーザー回折散乱法(Sysmex株式会社製マスターサイザー2000)によって測定した。
(5)填料の前処理
前処理填料1:填料として軽質炭酸カルシウム(東洋電化株式会社製、商品名:TNC−7BY、平均粒子径3.0μm)を用い、この15%スラリー液60gに、ジアリルジメチルアンモウニウムクロライドとアクリルアミドとのコポリマー(Ondeo Nalco株式会社製、商品名:N7527、カチオン電荷密度:3.58meq/g)の0.06固形分重量%液30g(填料固形分重量に対し0.2%に相当)を添加し、スターラーで30秒攪拌した。この時の平均粒子径は、3.8μmであり、ほとんど凝集を起こしていなかったといえる。
前処理填料2:填料として軽質炭酸カルシウム(東洋電化株式会社製、商品名:TNC−7BY、平均粒子径3.0μm)を用い、この15%スラリー液60gに、ポリジアリルジメチルアンモウニウムクロライド(Ondeo Nalco株式会社製、商品名:N2020、カチオン電荷密度:3.88meq/g)の0.06固形分重量%液30g(填料固形分重量に対し0.2%に相当)を添加し、スターラーで30秒攪拌した。この時の平均粒子径は、3.6μmであり、ほとんど凝集を起こしていなかったといえる。
叩解済みLBKPパルプスラリー(CSF408ml)に、硫酸バンドを1.5%(硫酸アルミニウム14水和物、50%溶液として)添加した。次いで、填料として上記の前処理填料1を10%添加し、手抄紙を作成した。結果を表1に示す。
前処理填料1の添加率を20%とした以外は実施例1と同様に行った。結果を表1に示す。
叩解済みTMPパルプスラリー(CSF122ml)に、硫酸バンドを1.5%(硫酸アルミニウム14水和物、50%溶液として)添加した。次いで、填料として上記の前処理填料1を10%添加し、手抄紙を作成した。結果を表1に示す。
前処理填料1の添加率を20%とした以外は実施例3と同様に行った。結果を表1に示す。
叩解済みDIPパルプスラリー(CSF170ml)に、硫酸バンドを1.5%(硫酸アルミニウム14水和物、50%溶液として)添加した。次いで、填料として上記の前処理填料1を10%添加し、手抄紙を作成した。結果を表1に示す。
前処理填料1の添加率を20%とした以外は実施例5と同様に行った。結果を表1に示す。
叩解済みLBKPパルプスラリー(CSF408ml)に、硫酸バンドを1.5%(硫酸アルミニウム14水和物、50%溶液として)添加した。次いで、填料としてTNC−7BYを10%添加した後、N7527を填料固形分重量に対し0.2%添加し、手抄紙を作成した。結果を表1に示す。
TNC−7BYの添加率を20%とした以外は比較例1と同様に行った。結果を表1に示す。
叩解済みTMPパルプスラリー(CSF122ml)に、硫酸バンドを1.5%(硫酸アルミニウム14水和物、50%溶液として)添加した。次いで、填料としてTNC−7BYを10%添加した後、N7527を填料固形分重量に対し0.2%添加し、手抄紙を作成した。結果を表1に示す。
TNC−7BYの添加率を20%とした以外は比較例3と同様に行った。結果を表1に示す。
叩解済みDIPパルプスラリー(CSF170ml)に、硫酸バンドを1.5%(硫酸アルミニウム14水和物、50%溶液として)添加した。次いで、填料としてTNC−7BYを10%添加した後、N7527を填料固形分重量に対し0.2%添加し、手抄紙を作成した。結果を表1に示す。
TNC−7BYの添加率を20%とした以外は比較例5と同様に行った。結果を表1に示す。
叩解済みLBKPパルプスラリー(CSF408ml)に、硫酸バンドを1.5%(硫酸アルミニウム14水和物、50%溶液として)添加した。次いで、填料としてTNC−7BYを5%添加し、手抄紙を作成した。結果を表1に示す。
TNC−7BYの添加率を32%とした以外は比較例7と同様に行った。結果を表1に示す。
叩解済みTMPパルプスラリー(CSF122ml)に、硫酸バンドを1.5%(硫酸アルミニウム14水和物、50%溶液として)添加した。次いで、填料としてTNC−7BYを5%添加し、手抄紙を作成した。結果を表1に示す。
TNC−7BYの添加率を32%とした以外は比較例9と同様に行った。結果を表1に示す。
叩解済みDIPパルプスラリー(CSF170ml)に、硫酸バンドを1.5%(硫酸アルミニウム14水和物、50%溶液として)添加した。次いで、填料としてTNC−7BYを5%添加し、手抄紙を作成した。結果を表1に示す。
TNC−7BYの添加率を32%とした以外は比較例11と同様に行った。結果を表1に示す。
叩解済みLBKPパルプスラリー(CSF408ml)に、硫酸バンドを1.5%(硫酸アルミニウム14水和物、50%溶液として)添加した。次いで、填料として上記の前処理填料2を10%添加し、手抄紙を作成した。結果を表3に示す。
前処理填料2の添加率を20%とした以外は実施例7と同様に行った。結果を表1に示す。
叩解済みTMPパルプスラリー(CSF122ml)に、硫酸バンドを1.5%(硫酸アルミニウム14水和物、50%溶液として)添加した。次いで、填料として上記の前処理填料2を10%添加し、手抄紙を作成した。結果を表3に示す。
前処理填料2の添加率を20%とした以外は実施例9と同様に行った。結果を表1に示す。
叩解済みDIPパルプスラリー(CSF170ml)に、硫酸バンドを1.5%(硫酸アルミニウム14水和物、50%溶液として)添加した。次いで、填料として上記の前処理填料2を10%添加し、手抄紙を作成した。結果を表3に示す。
前処理填料2の添加率を20%とした以外は実施例11と同様に行った。結果を表1に示す。
叩解済みLBKPパルプスラリー(CSF408ml)に、硫酸バンドを1.5%(硫酸アルミニウム14水和物、50%溶液として)添加した。次いで、填料としてTNC−7BYを10%添加した後、株式会社製N2020を填料固形分重量に対し0.2%添加し、手抄紙を作成した。結果を表3に示す。
TNC−7BYの添加率を20%とした以外は比較例13と同様に行った。結果を表1に示す。
叩解済みTMPパルプスラリー(CSF122ml)に、硫酸バンドを1.5%(硫酸アルミニウム14水和物、50%溶液として)添加した。次いで、填料としてTNC−7BYを10%添加した後、N2020を填料固形分重量に対し0.2%添加し、手抄紙を作成した。結果を表3に示す。
TNC−7BYの添加率を20%とした以外は比較例15と同様に行った。結果を表1に示す。
叩解済みDIPパルプスラリー(CSF170ml)に、硫酸バンドを1.5%(硫酸アルミニウム14水和物、50%溶液として)添加した。次いで、填料としてTNC−7BYを10%添加した後、N2020を填料固形分重量に対し0.2%添加し、手抄紙を作成した。結果を表3に示す。
TNC−7BYの添加率を20%とした以外は比較例17と同様に行った。結果を表1に示す。
(1)原料パルプがLBKPの場合
1)不透明度・白色度
ジアリルジメチルアンモウニウムクロライドとアクリルアミドとのコポリマーで填料を前処理して抄紙した場合(表2のA)、ジアリルジメチルアンモウニウムクロライドとアクリルアミドとのコポリマーと填料を別々に添加して抄紙した場合(表2のD)、前処理しない填料のみを添加して抄紙した場合(表2のG)で、それぞれ比較すると、AはD及びGと同等であった。
(2)原料パルプがTMPの場合
1)不透明度・白色度
ジアリルジメチルアンモウニウムクロライドとアクリルアミドとのコポリマーで填料を前処理して抄紙した場合(表2のB)、ジアリルジメチルアンモウニウムクロライドとアクリルアミドとのコポリマーと填料を別々に添加して抄紙した場合(表2のE)、前処理しない填料のみを添加して抄紙した場合(表2のI)で、それぞれ比較すると、BはE及びHと同等であった。填料を前処理しても平均粒子径が大きくなっていないために、LBKPとTMPについては、同一灰分で見た不透明度・白色度は同等であったと考えられる。
(3)原料パルプがDIPの場合
1)不透明度
ジアリルジメチルアンモウニウムクロライドとアクリルアミドとのコポリマーで填料を前処理して抄紙した場合(表2のC)、ジアリルジメチルアンモウニウムクロライドとアクリルアミドとのコポリマーと填料を別々に添加して抄紙した場合(表2のF)、前処理しない填料のみを添加して抄紙した場合(表2のI)で、それぞれ比較すると、CはF及びIと同等であった。DIPについても、填料を前処理しても平均粒子径が大きくなっていないために、同一灰分で見た不透明度は同等であったと考えられる。
2)白色度
CとFは同等であるが、Iよりは低かった。DIPを用いた場合の白色度については、填料の前処理の有無に関わらず、ジアリルジメチルアンモウニウムクロライドとアクリルアミドとのコポリマーを添加すれば白色度は低下したことから、ジアリルジメチルアンモウニウムクロライドとアクリルアミドとのコポリマーの添加によりインキ成分の歩留りが向上し、このインキ成分が紙の白色度の低下を招いたと考えられる。
(1)原料パルプがLBKPの場合
1)不透明度・白色度
ポリジアリルジメチルアンモウニウムクロライドで填料を前処理して抄紙した場合(表2のJ)、ポリジアリルジメチルアンモウニウムクロライドと填料を別々に添加して抄紙した場合(表2のM)、前処理しない填料のみを添加して抄紙した場合(表2のG)で、それぞれ比較すると、JはM及びGと同等であった。
(2)原料パルプがTMPの場合
1)不透明度・白色度
ポリジアリルジメチルアンモウニウムクロライドで填料を前処理して抄紙した場合(表2のK)、ポリジアリルジメチルアンモウニウムクロライドと填料を別々に添加して抄紙した場合(表2のN)、前処理しない填料のみを添加して抄紙した場合(表2のI)で、それぞれ比較すると、KはN及びHと同等であった。填料を前処理しても平均粒子径が大きくなっていないために、LBKPとTMPについては、同一灰分で見た不透明度・白色度は同等であったと考えられる。
(3)原料パルプがDIPの場合
1)不透明度
ポリジアリルジメチルアンモウニウムクロライドで填料を前処理して抄紙した場合(表2のL)、ポリジアリルジメチルアンモウニウムクロライドと填料を別々に添加して抄紙した場合(表2のO)、前処理しない填料のみを添加して抄紙した場合(表2のI)で、それぞれ比較すると、LはO及びIと同等であった。DIPについても、填料を前処理しても平均粒子径が大きくなっていないために、同一灰分で見た不透明度は同等であったと考えられる。
2)白色度
LとOは同等であるが、Iよりは低かった。DIPを用いた場合の白色度については、填料の前処理の有無に関わらず、ポリジアリルジメチルアンモウニウムクロライドを添加すれば白色度は低下したことから、ポリジアリルジメチルアンモウニウムクロライドの添加によりインキ成分の歩留りが向上し、このインキ成分が紙の白色度の低下を招いたと考えられる。
Claims (4)
- 抄紙用填料の前処理方法であって、填料に、ジアリルジメチルアンモウニウムクロライドのホモポリマーまたは、ジアリルジメチルアンモウニウムクロライドと(メタ)アクリルアミドとのコポリマーを成分とするカチオン性高分子化合物を混合することを特徴とする填料の前処理方法。
- ジアリルジメチルアンモウニウムクロライドのホモポリマーまたは、ジアリルジメチルアンモウニウムクロライドと(メタ)アクリルアミドとのコポリマーの填料に対する添加率が、填料100固形分重量部に対し、ポリマー固形分として0.05〜2.0重量部であることを特徴とする請求項1記載の填料の前処理方法。
- 請求項1または請求項2記載の前処理方法により処理された填料を紙料に添加し抄紙することを特徴とする紙の製造方法。
- 請求項1または請求項2記載の前処理方法により処理された填料を含有する紙料を抄紙して得られる紙。
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