JP2009228186A - パルプの処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 酸化剤によるパルプの酸化処理の後に、液体噴流によって生ずるキャビテーション気泡が崩壊する際の衝撃力をパルプ繊維に与えてパルプを処理し、得られたパルプを用いることによって、嵩高で強度が高く、異物の少ない紙を低エネルギー、低コストで製造することができる。
【選択図】 なし
Description
本発明は、これらの課題を解決するために、パルプ繊維を容易に解繊または異物を剥離することができ、嵩高で強度が高い紙を得るための、パルプの処理方法を提供するものである。
[作用]
<酸化処理>
原料パルプとして、新聞古紙を脱墨した脱墨パルプ(DIP)完成原料10gを、TEMPO0.025gと臭化ナトリウム0.25gを含むイオン交換水750mlに懸濁し、0.5N水酸化ナトリウム水溶液を用いてpHを10.5に調整した。これに、10.5重量%次亜塩素酸ナトリウム水溶液を用いてpH10.5に維持しながら、20℃で2時間、酸化反応を行った。その後、エタノールを添加して反応を停止し、パルプを濾過によって回収し、イオン交換水で洗浄した。これにより、カルボキシル基を0.45mmol/gを含むパルプ繊維を得た。
<キャビテーション処理>
酸化処理後のDIPについて、特願2005−321231記載に記載のキャビテーション噴流装置を用いて、パルプ濃度1.0%、上流圧9MPa、下流圧0.4MPaにてキャビテーション処理を1〜5パス行った。
<ダートの測定>
Tappi標準法に基づいて60g/m2の手抄きシートを5枚作製した。手抄きシート上のダートについて画像解析装置(スペックスキャン2000:アポジーテクノロジー社)を用いて計測し、異なる5枚の手抄きシート上の目視できる(100μm以上)の夾雑物の平均値をダート個数とした。また、下記式によりダート低減率を算出した。結果を表1に示した。
ダート低減率(%)=100−(処理後のダート個数/処理前のダート個数)×100
TEMPOを用いた酸化処理を行わずにパルプのろ過、洗浄を行い、キャビテーション処理を行った以外は、実施例1〜3と同様の処理を行い、ダートの評価を行った。結果を表1に示した。
広葉樹クラフトパルプ(LBKP−A、カナダ標準濾水度CSF=637ml)について、実施例1と同様の酸化処理を行いLBKP−B(CSF=617ml)を得た。LBKP−Bについて、実施例1と同様のキャビテーション処理(1〜5パス)を行った。このとき消費電力と濾水度低下幅から、パルプの濾水度をCSF100ml低下させるために必要な電力(叩解比電力)を算出した。結果を表2に示した。
カナダ標準ろ水度の測定:JIS P 8121:1995に従った。
叩解比電力の算出:キャビテーション処理電力×100ml/濾水度低下幅ml
酸化処理を行わず、キャビテーション処理のみを行った以外は、実施例4〜6と同様に評価を行った。結果を表2に示した。
<紙質>
実施例3で得られたパルプについてJIS P 8209に基づいて手抄きシート5枚を作製した。手抄きシートの厚さ、坪量を下記の方法で測定し、これを基に密度を算出した。さらに、裂断長、引張りこわさ、曲げ剛度を下記の方法で測定した。結果を表3に示した。
厚さ:JIS P 8118:1998に従った。
坪量:JIS P 8124:1998(ISO 536:1995)に従った。
密度:手抄きシートの厚さ、坪量の測定値より算出した。
裂断長および引張りこわさ:JIS P 8113:1998に従った。
曲げ剛度:ローレンツェンスティフネステスターを用いて測定した。
酸化処理、キャビテーション処理ともに行わなかった以外は、実施例7と同様に評価を行った。結果を表3に示した。
酸化処理を行わず、キャビテーション処理のみを行った以外は、実施例7と同様に評価を行った。結果を表3に示した。
キャビテーション処理を行わなかった以外は、実施例7と同様に評価を行った。結果を表3に示した。
酸化処理の後、キャビテーション処理の代わりにPFIミルを用いて、濃度10%、クリアランス0.2mmで、3000カウントまで処理を行った以外は、実施例7と同様に評価を行った。結果を表3に示した。
表2に示されるように、キャビテーション処理回数が同じ場合を比較すると、実施例は比較例と比べて叩解比電力が低くなっていることがわかる。
表3に示されるように、酸化処理とキャビテーション処理を行った実施例7は、未処理(比較例7)、キャビテーション処理のみ(比較例8)、酸化処理のみ(比較例9)と比べて強度、引張りこわさ、曲げ剛度が高くなっていた。また、実施例7は、酸化処理と機械処理であるPFIミル処理を行った場合(比較例10)と比べて密度が低くなっていた。
したがって、本発明は嵩高で強度が高く、異物の少ない紙を低エネルギー、低コストで製造する方法であるといえる。
Claims (7)
- 酸化剤によるパルプの酸化処理の後に、液体噴流によって生ずるキャビテーション気泡が崩壊する際の衝撃力をパルプ繊維に与えることを特徴とするパルプの処理方法。
- 前記酸化処理が、セルロース繊維表面のヒドロキシル基をアルデヒド基またはカルボキシル基に変換する酸化処理であることを特徴とする請求項1記載のパルプの処理方法。
- 前記酸化処理が、N−オキシル化合物を含む物質による触媒酸化処理であることを特徴とする請求項2記載のパルプの処理方法。
- 前記N−オキシル化合物が、2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−オキシラジカル(TEMPO)であることを特徴とする請求項3記載のパルプの処理方法。
- 前記酸化処理が、N−オキシル化合物と、並びに臭化物、ヨウ化物及びこれらの混合物からなる群から選択される化合物の存在下で、酸化剤を用い水中にてパルプと反応させることにより行う触媒酸化処理であることを特徴とする請求項3または4記載のパルプの処理方法。
- 請求項1から5いずれか記載の処理方法によって得られたパルプ。
- 請求項6記載のパルプを用いて得られたシート状物質。
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