JP2021001414A

JP2021001414A - 抄紙阻害物質回収方法

Info

Publication number: JP2021001414A
Application number: JP2019115585A
Authority: JP
Inventors: 圭二駿河; Keiji Suruga; 仁樹桂; Hiroki Katsura; 千草田口; Chigusa Taguchi; 隆三枝; Takashi Saegusa
Original assignee: Kurita Water Industries Ltd
Current assignee: Kurita Water Industries Ltd
Priority date: 2019-06-21
Filing date: 2019-06-21
Publication date: 2021-01-07
Anticipated expiration: 2039-06-21
Also published as: JP7293903B2

Abstract

【課題】紙製造における抄紙工程で白水に含有するＳＳが少量である場合であっても効率的に抄紙阻害物質を回収することができる抄紙阻害物質回収方法を提供する。【解決手段】紙製造の抄紙工程における抄紙阻害物質回収方法であって、懸濁物質の含有量が２５０ｍｇ／Ｌ以下であるクリア白水をクリア白水タンクに貯留する貯留工程と、前記クリア白水タンクに貯留されている前記クリア白水に、前記クリア白水タンクの底部から気泡を供給する気泡供給工程と、前記クリア白水に含有する抄紙阻害物質が前記気泡に付着してなる泡スカムを、前記クリア白水タンクの水面で回収する回収工程とを含み、前記気泡が前記クリア白水タンクの水面まで到達するのに要する到達時間ｔ１と、前記クリア白水タンクに前記クリア白水が滞留する滞留時間ｔ２との関係が下記条件（１）を満たす、抄紙阻害物質回収方法。到達時間ｔ１≦滞留時間ｔ２（１）【選択図】なし

Description

本発明は紙製造に関し、特に、紙製造における抄紙工程での抄紙阻害物質回収方法に関する。

紙製造は、パルプ原料を水に分散させた原料スラリーを抄紙する抄紙工程を経ることによって行われている。抄紙工程においては、微細繊維及び填料を含む白水が抄紙機等から多量に排出される。排出される白水は、水資源の有効活用及び再利用の観点から、抄紙工程中で循環させて用いられている。
しかし、白水は、澱粉、サイズ剤、ラテックス及びカゼイン等の抄紙阻害物質を含むため、循環させることでこれら抄紙阻害物質が凝集してピッチを形成し、ピッチが製品中に混入することで、製品品質及び生産効率を低下させる障害（ピッチ障害）を引き起こしてしまう。

そこで、抄紙阻害物質を白水から回収する方法として、凝結剤で前処理した原料スラリーに凝集剤を添加することで、抄紙阻害物質を製紙中に抄き込みながら抄紙する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
しかし、特許文献１で提案されている方法では、凝結剤を用いて懸濁物質（以下、「ＳＳ」と称す。）に抄紙阻害物質を定着させた後に製紙中に抄き込むことで、抄紙阻害物質を白水から回収するので、ＳＳの含有量が一定以上ないと十分な効果が得られない問題がある。また、特許文献１で提案されている方法では、抄紙阻害物質を定着させたＳＳが乾燥工程における装置に付着して汚れを生じさせることがあり、欠陥及び断紙等の紙製品の品質安定性が低下する原因となることがある。また、特許文献１で提案されている方法では、抄紙阻害物質を定着させたＳＳが製造する製紙に分散して定着することが望ましい。しかし、凝集して製紙に定着してしまうことがあり、その場合は欠陥となってしまう問題がある。

特開平９−５９８９１号公報

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、紙製造における抄紙工程で白水に含有するＳＳが少量である場合であっても効率的に抄紙阻害物質を回収することができる抄紙阻害物質回収方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明者らは鋭意研究した結果、特定の泡径を有する気泡を白水に供給することで、抄紙阻害物質を気泡に付着させ、効率的に抄紙阻害物質を回収できることを見出した。

すなわち、本発明は、次の［１］〜［３］を提供するものである。
［１］紙製造の抄紙工程における抄紙阻害物質回収方法であって、懸濁物質の含有量が２５０ｍｇ／Ｌ以下であるクリア白水をクリア白水タンクに貯留する貯留工程と、前記クリア白水タンクに貯留されている前記クリア白水に、前記クリア白水タンクの底部から気泡を供給する気泡供給工程と、前記クリア白水に含有する抄紙阻害物質が前記気泡に付着してなる泡スカムを、前記クリア白水タンクの水面で回収する回収工程とを含み、前記気泡が前記クリア白水タンクの水面まで到達するのに要する到達時間ｔ_１と、前記クリア白水タンクに前記クリア白水が滞留する滞留時間ｔ_２との関係が下記条件（１）を満たす、抄紙阻害物質回収方法。
到達時間ｔ_１≦滞留時間ｔ_２（１）
［２］前記気泡の泡径は、５０μｍ以上１，０００μｍ以下である、［１］の抄紙阻害物質回収方法。
［３］前記クリア白水タンクに貯水されている前記クリア白水に、定着助剤を添加する助剤添加工程をさらに含む、［１］又は［２］の抄紙阻害物質回収方法。

本発明によれば、紙製造における抄紙工程で白水に含有するＳＳが少量である場合であっても効率的に抄紙阻害物質を回収することができる抄紙阻害物質回収方法を提供することができる。

本発明の実施の形態に係る抄紙工程の一態様を示す図である。

本発明の実施の形態に係る抄紙阻害物質回収方法は、懸濁物質の含有量が２５０ｍｇ／Ｌ以下であるクリア白水をクリア白水タンクに貯留するクリア白水貯留工程と、クリア白水タンクに貯留されているクリア白水に、クリア白水タンクの底部から気泡を供給する気泡供給工程と、クリア白水に含有する抄紙阻害物質が気泡に付着してなる泡スカムを、クリア白水タンクの水面で回収する回収工程とを含むことを特徴とする。

本発明の実施の形態に係る抄紙阻害物質回収方法は、気泡がクリア白水タンクの水面まで到達するのに要する到達時間ｔ_１と、クリア白水タンクにクリア白水が滞留する滞留時間ｔ_２との関係が下記条件（１）を満たすことを特徴とする。条件（１）を満たすことによって、クリア白水タンクにクリア白水が滞留している間に、供給された気泡がクリア白水を通って水面まで達することになるので、気泡がクリア白水に含有する抄紙阻害物質とぶつかる頻度を確保することができ、クリア白水に含有する抄紙阻害物質が気泡に付着してなる泡スカムを形成しやすくなる。
到達時間ｔ_１≦滞留時間ｔ_２（１）

［抄紙工程］
図１は本発明の実施の形態に係る抄紙工程の一態様を示す図である。以下に図１を参照しながら紙製造の抄紙工程の概要を説明する。

＜離解工程＞
抄紙工程において、段ボール古紙パルプ、ライナー古紙パルプ、雑誌古紙パルプ、新聞古紙パルプ、地券古紙パルプ、上白古紙パルプ及び脱墨古紙パルプ等の古紙パルプは、パルパー１によって、解きほぐされ、スラリー状にされる離解工程が行われる。

＜粗選工程＞
離解工程によって得られた原料スラリーは、スクリーン２によって、未離解物及び異物等を除去するための粗選工程が行われる。

＜濃縮工程及び洗浄工程＞
粗選工程によって異物が除去された原料スラリーは、シックナー３に送られる。シックナー３では、原料スラリーは、ブロークパルプ等を添加して濃縮する濃縮工程を行い、濃縮された原料スラリーを洗浄する洗浄工程が行われる。濃縮工程及び洗浄工程で排出された白水は、白水タンク１５に貯留、パルパー１に送られ、原料スラリーに供給することができる。

＜白水貯留工程＞
濃縮工程及び洗浄工程を経た原料スラリーは、完成チェスト４及びマシンチェスト５を経由して種箱６に送られる。種箱６は、原料スラリーの濃度を調整しながら貯槽する。原料スラリーは、本発明の効果を損なわない範囲で少量の製紙用薬剤を含んでいてもよい。製紙用薬剤としては、特に限定されず、例えば、界面活性剤、ワックス、サイズ剤、填料、防錆剤、導電剤、消泡剤、スライムコントロール剤、分散剤、粘性調整剤、凝集剤、凝結剤、紙力増強剤、歩留向上剤、紙粉脱落防止剤及び嵩高剤等が挙げられる。
種箱６で濃度調整された原料スラリーは、ファンポンプ７を経由して、一定の圧力でインレット８に送られる。原料スラリーは、インレット８からワイヤーパート９に供給され、図示しないプレスパート、ドライヤーパート、カレンダーを経由して製品となり、リールに巻き取られる。ワイヤーパート９で脱水されて排出された白水は、白水タンク１０に貯留される白水貯留工程が行われる。

＜クリア白水貯留工程＞
白水タンク１０に貯留された白水は、濃度等が抄紙の条件を満たしていれば、原料スラリーとして再利用され、ファンポンプ７を経由してインレット８に送られる。抄紙の条件を満たしていない白水タンク１０に貯留された白水は、ポリディスクフィルター１１、または、加圧浮上装置等の白水回収装置で、液中の微細繊維及び懸濁物質（ＳＳ）が回収された白水（クリア白水）となり、クリア白水タンク１２に貯留されるクリア白水貯留工程が行われる。
本明細書における「クリア白水」とは、ＳＳの含有量が少量である白水をいい、具体的にはＳＳの含有量が２５０ｍｇ／Ｌ以下である白水のことをいう。クリア白水は、回収した後に再利用する観点から、ＳＳの含有量が少ないものであることが好適であり、２００ｍｇ／Ｌ以下であることが好ましく、１５０ｍｇ／Ｌ以下であることがより好ましく、１００ｍｇ／Ｌ以下であることがさらに好ましい。
また、上記シックナー３で排出される白水のＳＳの含有量が２５０ｍｇ／Ｌ以下であれば「クリア白水」と同じとみることができる。

＜気泡供給工程＞
クリア白水タンク１２，１５に貯留されたクリア白水は、クリア白水タンク１２，１５の底部に備える気泡発生装置１３，１６が発生させた気泡が供給される気泡供給工程が行われる。
気泡の泡径は、気泡の浮上速度を維持する観点から、５０μｍ以上であることが好ましく、７５μｍ以上であることがより好ましく、１００μｍ以上であることがさらに好ましい。また、気泡の泡径は、気泡の浮上速度を抑制する観点から、１，０００μｍ以下であるであることが好ましく、７５０μｍ以下であることがより好ましく、５００μｍ以下であることがさらに好ましい。気泡の泡径は、上記範囲を選択することで、クリア白水に含有する抄紙阻害物質との定着時間を確保しつつ、気泡が液面に出るまでの時間を制御することができる。なお、本明細書において、気泡の泡径は、測定法としてレーザ回折・散乱法及び写真撮影による画像解析を採用する。泡径４００μｍ以下については、堀場製作所製のレーザ回折・散乱式粒子径分布測定装置ＬＡ-３００にて測定し、泡径４００μｍ超については写真を撮影し画像から泡径を測定する。
気泡の供給量は、抄紙阻害物質へ働く作用の観点から、クリア白水タンクに貯留されたクリア白水の保有水量に対して供給する気泡量が５０％以上であることが好ましく、１００％以上であることがより好ましく、１５０％以上であることがさらに好ましい。気泡の供給量が５０％未満では抄紙阻害物質の除去効果が少ない。また、気泡の供給量が２００％以上では効果に差が少ない割に気泡発生にエネルギー及び労力がかかる。
気泡供給工程における気泡を発生させる気泡発生装置１３，１６としては、上記の気泡の泡径を形成することができるものであれば特に制限はなく、エジェクター方式、キャビテーション方式、旋回流方式、ベンチュリー式、加圧溶解式、細孔式、回転式、超音波式、蒸気凝縮式及び電気分解式等の方式を採用することができる。

＜回収工程＞
気泡が供給されたクリア白水は、クリア白水タンク１２，１５の水面近傍に備える泡スカム回収装置１４，１７によって、クリア白水に含有する抄紙阻害物質が気泡に付着してなる泡スカムが回収される回収工程が行われる。回収工程を経た後のクリア白水は、シャワー水及び原料スラリー濃度調整水等として利用される。
回収工程における泡スカムを回収する泡スカム回収装置１４，１７としては、クリア白水タンク１２，１５の水面に浮上してきた泡スカムを回収することができるものであれば特に制限はなく、かきとり板（アクリル板）、スクープロボ、ミニスキマー、クロフタ及びフローテータ等が挙げられる。

《助剤添加工程》
抄紙阻害物質回収方法は、クリア白水タンクに貯水されているクリア白水に、定着助剤を添加する助剤添加工程をさらに含むことが好ましい。
定着助剤は、気泡発生装置１３，１６で発生した気泡に抄紙阻害物質が付着することを向上させるものであれば特に制限はなく、例えば、界面活性剤、ポリマー、無機材料、有機化合物、油分、澱粉、蛋白質、酵素、シクロデキストリン、水溶性セルロース、乳化剤、酸化剤及びキレート剤等が挙げられる。
界面活性剤としては、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤及び非イオン性界面活性剤等が挙げられる。
ポリマーとしては、水溶性ポリマー、カチオン性ポリマー、アニオン性ポリマー、両性ポリマー、非イオン性ポリマー等が挙げられる。ポリマーとしては、例えば、四級アンモニウム系ポリマー、エステル系ポリマー、エーテル系ポリマー、アルコール系ポリマー、グリコール系ポリマー、エーテルエステル系ポリマー、メタアクリル系ポリマー、アミド系ポリマー、アミン系ポリマー、環内窒素化合物、ポリビニルアルコール、ポリアミド、ポリエーテルエステルアミド、ポリエチレンイミン、ポリアミン／エピハロヒドリン、ヒドロキシアルキルセルロース、変性シリコーン、フェノール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂及びポロキサマーが挙げられる。アミドとしては、アクリルアミド等が挙げられる。アミンとしては、アルキルアミン、アルキレンジアミン及びジアリルアミン等が挙げられる。
無機材料としては、アルカリ金属塩、アルミニウム化合物、鉄化合物、カルシウム化合物、タルク、ベントナイト、ゼオライト、珪藻土、マイカ、ホワイトカーボン及び無機酸等が挙げられる。
有機化合物としては、有機酸及びアルコール等が挙げられる。有機酸としては、ホスホン酸、グルコン酸、リンゴ酸、クエン酸、酢酸、スルホン酸、マレイン酸、酒石酸、乳酸及びグリコール酸等が挙げられる。アルコールとしては、テルペンアルコール等が挙げられる。環内窒素化合物としては、ピロリドン等が挙げられる。
油分としては、ワックス、鉱物油、植物油及び動物油等が挙げられる。
定着助剤は、製品名「ピッチトロールＤ６０１」（栗田工業株式会社）、製品名「スパンプラスＦＴ１８０」（栗田工業株式会社）を商業的に入手可能である。
定着助剤は、単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
定着助剤の添加量は、特に限定されず、０．１ｍｇ/Ｌ以上１００ｍｇ/Ｌ以下であることが好ましく、０．５ｍｇ/Ｌ以上７５ｍｇ/Ｌ以下であることがより好ましく、１．０ｍｇ/Ｌ以上５０ｍｇ/Ｌ以下であることがさらに好ましい。定着助剤の添加量が上記範囲内であることによって、気泡発生装置１３で発生した気泡に抄紙阻害物質が付着することを向上させることができる。

本発明の実施の形態に係る抄紙阻害物質回収方法によれば、紙製造における抄紙工程で白水に含有するＳＳが少量である場合であっても、特定の泡径を有する気泡を白水に供給することで、抄紙阻害物質を気泡に付着させ、効率的に抄紙阻害物質を回収できる。

（その他の実施の形態）
上記のように、本発明は実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態及び運用技術が明らかになるはずである。
例えば、上述の実施の形態においては、古紙パルプを用いる紙製造の抄紙工程を示したが、化学パルプ及び機械パルプを用いる紙製造の抄紙工程でも本発明の抄紙阻害物質回収方法を採用することで同様の効果を得ることができる。
化学パルプとしては、広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）、針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）、広葉樹未晒クラフトパルプ（ＬＵＫＰ）及び針葉樹未晒クラフトパルプ（ＮＵＫＰ）等が挙げられる。
機械パルプとしては、グランドパルプ（ＧＰ）、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（ＣＴＭＰ）及びリファイナーメカニカルパルプ（ＲＭＰ）等が挙げられる。
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。

次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。

＜ピッチ粒径＞
抄紙阻害物質によるピッチ粒径（μｍ）は、特許第６２２２１７３号公報に記載の方法により測定した。具体的には、試験サンプルに蛍光染料を添加し、染色された抄紙阻害物質によるピッチを含む液中の蛍光顕微鏡を下記条件にて観察し、ＣＣＤカメラで撮影した。得られた画像を画像解析ソフトウェア（三谷商事株式会社製、商品名「ＷｉｎＲＯＯＦ」）にて画像解析し、ピッチ粒径の測定を行った。また、ピッチ粒径の測定と同時にピッチ体積を求めた。ピッチ粒径は、４回の測定した平均値とした。
顕微鏡：蛍光ミラーユニット：オリンパス株式会社製、商品名「Ｕ−ＦＢＷ」
蛍光源：ハロゲンランプ：オリンパス株式会社製、商品名「Ｕ−ＨＧＬＧＰＳ」
ＣＣＤカメラ：オリンパス株式会社製、商品名「ＤＰ７３−ＳＥＴ−Ａ」
接眼レンズ：１０倍
対物レンズ：１０倍
シャッタースピード：１秒
視野絞り、開口絞り：共に開放
ハロゲンランプ強度：３
画像サイズ：１２００×１６００ピクセル

＜ピッチ量＞
ピッチ量は、木工ボンドを模擬ピッチとしてピッチ濃度を振った標準サンプルを作り、上記の画像解析により求めたピッチ体積と木工ボンド量（ピッチ量）から検量線を出し、ピッチ体積をピッチ量に換算した。

［実施例１−１］
原料スラリーは、広葉樹晒クラフトパルプ（フリーネス４６６ｃｃ）を使用して、ＳＳ濃度を２１８ｍｇ／Ｌとした。そして、原料スラリーを試験機（商品名「浮遊選別試験機ＦＷ−１Ｋ型」、極東振興社製）のタンクに入れ、原料スラリーに抄紙阻害物質として酢酸ビニル樹脂系エマルジョン形接着剤（商品名「ボンド木工用」、コニシ株式会社製）を有姿で１００ｍｇ／Ｌ（酢酸ビニル樹脂５５ｍｇ／L）添加した。
タンクに入れてある当該試験サンプルに対して、気泡発生装置（商品名「浮遊選別試験機ＦＷ−１Ｋ型」、極東振興社製）を用いて、泡径２９９μｍの気泡を空気量１Ｌ／ｍｉｎで供給した。なお、泡径は、粒子径分布測定装置（商品名「ＬＡ−３００」、株式会社堀場製作所製）を用いて測定した。気泡がクリア白水タンクの水面まで到達するのに要する到達時間ｔ_１は、静置状態として、泡径からストークスの式またはアレンの式より、６秒であった。
そして、かきとり板（アクリル板）を用いて、３０秒毎に泡スカムを回収した。
気泡発生装置で気泡を供給し始めてから１８０秒後（滞留時間ｔ_２：１８０秒）に、原料スラリーをタンクの下部から抜き出し、抜き出した原料スラリーを２０μｍパスの濾紙（商品名「ワットマンＮｏ．４１」、ワットマン社製）を用いて吸引濾過し、濾液を採取した。採取した濾液におけるピッチ量を測定し、結果を表１に示す。

［比較例１−１］
実施例１−１で作製した試験サンプルの２００ｍＬに対して、紙パルプ工程用定着剤（商品名「フィクサージュＰ−６１１」、栗田工業株式会社製）を５ｍｇ/Ｌ添加し、１分間撹拌した。撹拌した後の原料スラリーを２０μｍパスの濾紙（商品名「ワットマンＮｏ．４１」、ワットマン社製）を用いて吸引濾過し、濾液を採取した。採取した濾液におけるピッチ量を測定し、結果を表１に示す。

［対照試験例１−１］
実施例１−１で作製した試験サンプルを２０μｍパスの濾紙（商品名「ワットマンＮｏ．４１」、ワットマン社製）を用いて吸引濾過し、濾液を採取した。採取した濾液におけるピッチ量を測定し、結果を表１に示す。

［参考例２−１］
実施例１−１における試験サンプルの作製において、ＳＳ濃度を２，０７４ｍｇ／Ｌとした以外は同様に行った。
採取した濾液におけるピッチ量を測定し、結果を表２に示す。

［比較例２−１］
参考例２−１で作製した試験サンプルの２００ｍＬに対して、紙パルプ工程用定着剤（商品名「フィクサージュＰ−６１１」、栗田工業株式会社製）を５ｍｇ/Ｌ添加し、１分間撹拌した。撹拌した後の原料スラリーを２０μｍパスの濾紙（商品名「ワットマンＮｏ．４１」、ワットマン社製）を用いて吸引濾過し、濾液を採取した。採取した濾液におけるピッチ量を測定し、結果を表２に示す。

［対照試験例２−１］
参考例２−１で作製した試験サンプルを２０μｍパスの濾紙（商品名「ワットマンＮｏ．４１」、ワットマン社製）を用いて吸引濾過し、濾液を採取した。採取した濾液におけるピッチ量を測定し、結果を表２に示す。

［参考例３−１］
実施例１−１における試験サンプルの作製において、ＳＳ濃度を４，１１４ｍｇ／Ｌとした以外は同様に行った。
採取した濾液におけるピッチ量を測定し、結果を表３に示す。

［比較例３−１］
参考例３−１で作製した試験サンプルの２００ｍＬに対して、紙パルプ工程用定着剤（商品名「フィクサージュＰ−６１１」、栗田工業株式会社製）を５ｍｇ/Ｌ添加し、１分間撹拌した。撹拌した後の原料スラリーを２０μｍパスの濾紙（商品名「ワットマンＮｏ．４１」、ワットマン社製）を用いて吸引濾過し、濾液を採取した。採取した濾液におけるピッチ量を測定し、結果を表２に示す。

［対照試験例３−１］
参考例３−１で作製した試験サンプルを２０μｍパスの濾紙（商品名「ワットマンＮｏ．４１」、ワットマン社製）を用いて吸引濾過し、濾液を採取した。採取した濾液におけるピッチ量を測定し、結果を表３に示す。

表１〜３より、２０μｍパスの濾液中のピッチ量は、実施例１−１と比較例１−１とを対比し、参考例２−１〜３−１と比較例２−１〜３−１とを対比すると、ほぼ同等であり、本発明の気泡を供給することで抄紙阻害物質によるピッチ量の削減の効果が、従来処理である凝結剤を用いた場合の効果と同等であった。なお、ＳＳ濃度が高いときは、従来処理である凝結剤を用いた場合、凝結剤を用いてＳＳに抄紙阻害物質を定着させることができるので、ピッチ除去効果は良好であった。
ここで、２０μｍパスの濾液がきれいになったことで、２０μｍより大きいピッチ分に凝集する可能性も推定された。

［実施例１−１−１］
実施例１−１におけるタンクの下部から抜き出した原料スラリーを２０μｍパスの濾紙（商品名「ワットマンＮｏ．４１」、ワットマン社製）を用いて吸引濾過し、濾液を採取した。採取した濾液におけるピッチ粒径を測定し、結果を表４に示す。
［実施例１−１−２］
また、実施例１−１におけるタンクの下部から抜き出した原料スラリーを上部に筒と下部にバルブを持ち中間に１５０μｍのワイヤーをつけた濾水テスターを用いて重力濾過し濾液を採取した。採取した濾液におけるピッチ粒径を測定し、結果を表５に示す。

［参考例２−１−１］
参考例２−１におけるタンクの下部から抜き出した原料スラリーを２０μｍパスの濾紙（商品名「ワットマンＮｏ．４１」、ワットマン社製）を用いて吸引濾過し、濾液を採取した。採取した濾液におけるピッチ粒径を測定し、結果を表４に示す。
［参考例２−１−２］
また、参考例２−１におけるタンクの下部から抜き出した原料スラリーを１５０μｍのワイヤーをつけた濾水テスターを用いて重力濾過し、濾液を採取した。採取した濾液におけるピッチ粒径を測定し、結果を表５に示す。

［参考例３−１−１］
参考例３−１におけるタンクの下部から抜き出した原料スラリーを２０μｍパスの濾紙（商品名「ワットマンＮｏ．４１」、ワットマン社製）を用いて吸引濾過し、濾液を採取した。採取した濾液におけるピッチ粒径を測定し、結果を表４に示す。
［参考例３−１−２］
また、参考例３−１におけるタンクの下部から抜き出した原料スラリーを１５０μｍのワイヤーをつけた濾水テスターを用いて重力濾過し、濾液を採取した。採取した濾液におけるピッチ粒径を測定し、結果を表５に示す。

［比較例１−１−１］
比較例１−１において撹拌した後の原料スラリーを２０μｍパスの濾紙（商品名「ワットマンＮｏ．４１」、ワットマン社製）を用いて吸引濾過し、濾液を採取した。採取した濾液におけるピッチ粒径を測定し、結果を表４に示す。
［比較例１−１−２］
また、比較例１−１において撹拌した後の原料スラリーを１５０μｍのワイヤーをつけた濾水テスターを用いて重力濾過し、濾液を採取した。採取した濾液におけるピッチ粒径を測定し、結果を表５に示す。

［比較例２−１−１］
比較例２−１において撹拌した後の原料スラリーを２０μｍパスの濾紙（商品名「ワットマンＮｏ．４１」、ワットマン社製）を用いて吸引濾過し、濾液を採取した。採取した濾液におけるピッチ粒径を測定し、結果を表４に示す。
［比較例２−１−２］
また、比較例２−１において撹拌した後の原料スラリーを１５０μｍのワイヤーをつけた濾水テスターを用いて重力濾過し、濾液を採取した。採取した濾液におけるピッチ粒径を測定し、結果を表５に示す。

［比較例３−１−１］
比較例３−１において撹拌した後の原料スラリーを２０μｍパスの濾紙（商品名「ワットマンＮｏ．４１」、ワットマン社製）を用いて吸引濾過し、濾液を採取した。採取した濾液におけるピッチ粒径を測定し、結果を表４に示す。
［比較例３−１−２］
また、比較例３−１において撹拌した後の原料スラリーを１５０μｍのワイヤーをつけた濾水テスターを用いて重力濾過し、濾液を採取した。採取した濾液におけるピッチ粒径を測定し、結果を表５に示す。

表４より、２０μｍパスの濾液中のピッチ粒径は、実施例１−１−１、２−１−１、３−１−１と比較例１−１−１、２−１−１、３−１−１では、比較例の粒径が小さくなっている。従来処理である凝結剤処理では小さいピッチを繊維に定着あるいは、ピッチ同志が凝集されて大きくなるため、２０μｍパスは平均粒径が小さくなったと推定される。ピッチの繊維への均一な定着は良いがピッチ同志の凝集は抄紙阻害物質の原因となる。
表５より、１５０μｍパスの濾液中のピッチ粒径は、実施例１−１−２と比較例１−１−２とを比較すると、ＳＳ濃度が低いときに従来処理である凝結剤処理では大きくなることがわかる。比較例２−１−２、３−１−２では、凝結剤を用いてＳＳに抄紙阻害物質を定着させることができるのに対し、実施例１−１−２では、ＳＳが少ないために抄紙阻害物質を定着させることができなかったことがピッチの凝集となったためと推定され、実際の製紙工程ではピッチ障害を発生する原因物質となる。
表４と表５の実施例を比較し２０μｍパスの濾液中ピッチ粒径より、１５０μｍパスの濾液中ピッチ粒径が大きくなっているのは、２０μｍパスの濾液は吸引濾過、１５０μｍパスの濾液は重力濾過のため、吸引濾過の方が抜け易くなった可能性がある。

［実施例４−１］
原料スラリーは、広葉樹晒クラフトパルプ（フリーネス４６６ｃｃ）を使用して、ＳＳ濃度を２１８ｍｇ／Ｌとした。そして、原料スラリーを試験機（商品名「浮遊選別試験機ＦＷ−１Ｋ型」、極東振興社製）のタンクに入れ、原料スラリーに抄紙阻害物質として酢酸ビニル樹脂系エマルジョン形接着剤（商品名「ボンド木工用」、コニシ株式会社製）を有姿で１００ｍｇ／Ｌ（酢酸ビニル樹脂５５ｍｇ／L）添加した。
タンクに入れてある当該試験サンプルに対して、気泡発生装置（商品名「オールテフロン（登録商標）アスピレーター１４ｍｍ」、フロン工業株式会社製および商品名「水中ポンプｉＬ２８０Ｐ」、アズワン社製）を用いて、泡径１９４μｍの気泡を空気量１Ｌ／ｍｉｎで供給した。なお、泡径は、粒子径分布測定装置（商品名「ＬＡ−３００」、株式会社堀場製作所製）を用いて測定した。気泡がクリア白水タンクの水面まで到達するのに要する到達時間ｔ_１は、静置状態として、泡径からストークスの式またはアレンの式より、９秒であった。
そして、泡スカム回収装置（商品名「浮遊選別試験機ＦＷ−１Ｋ型」、極東振興社製）を用いて、かきとり板（アクリル板）にて３０秒毎に泡スカムを回収した。
気泡発生装置で気泡を供給し始めてから１８０秒後（滞留時間ｔ_２：１８０秒）に、原料スラリーをタンクの下部から抜き出し、抜き出した原料スラリーを２０μｍパスの濾紙（商品名「ワットマンＮｏ．４１」、ワットマン社製）を用いて吸引濾過し、濾液を採取した。採取した濾液におけるピッチ量を測定し、結果を表６に示す。

［実施例４−２］
実施例４−１で作製した試験サンプルに対して、気泡発生装置（商品名「浮遊選別試験機ＦＷ−１Ｋ型」、極東振興社製）を用いて、泡径２９９μｍの気泡を空気量１Ｌ／ｍｉｎで供給した。なお、泡径は、粒子径分布測定装置（商品名「ＬＡ−３００」、株式会社堀場製作所製）を用いて測定した。気泡がクリア白水タンクの水面まで到達するのに要する到達時間ｔ_１は、６秒であった。
そして、気泡発生装置と同じく、泡スカム回収装置（商品名「浮遊選別試験機ＦＷ−１Ｋ型」、極東振興社製）を用いて、かきとり板（アクリル板）にて３０秒毎に泡スカムを回収した。
気泡発生装置で気泡を供給し始めてから１８０秒後（滞留時間ｔ_２：１８０秒）に、原料スラリーを下部から抜き出し、抜き出した原料スラリーを２０μｍパスの濾紙（商品名「ワットマンＮｏ．４１」、ワットマン社製）を用いて吸引濾過し、濾液を採取した。採取した濾液におけるピッチ量を測定し、結果を表６に示す。

［実施例４−３］
実施例４−１で作製した試験サンプルに対して、気泡発生装置（商品名「ケラミフィルター(円筒ガス噴射管) Ｂ型」、アズワン株式会社製）を用いて、泡径１，３００μｍの気泡を空気量１Ｌ／ｍｉｎで供給した。なお、泡径は、写真を撮影し画像から測定した。気泡がクリア白水タンクの水面まで到達するのに要する到達時間ｔ_１は、静置状態として、泡径からストークスの式またはアレンの式より、１秒であった。
そして、泡スカム回収装置（商品名「浮遊選別試験機ＦＷ−１Ｋ型」、極東振興社製）を用いて、かきとり板（アクリル板）にて３０秒毎に泡スカムを回収した。
気泡発生装置で気泡を供給し始めてから１８０秒後（滞留時間ｔ_２：１８０秒）に、原料スラリーを下部から抜き出し、抜き出した原料スラリーを２０μｍパスの濾紙（商品名「ワットマンＮｏ．４１」、ワットマン社製）を用いて吸引濾過し、濾液を採取した。採取した濾液におけるピッチ量を測定し、結果を表６に示す。

［対照試験例４−１］
実施例４−１で作製した試験サンプルを２０μｍパスの濾紙（商品名「ワットマンＮｏ．４１」、ワットマン社製）を用いて吸引濾過し、濾液を採取した。採取した濾液におけるピッチ量を測定し、結果を表６に示す。

表６より、実施例４−１、４−２で行った泡径の気泡を供給することで抄紙阻害物質によるピッチ量の削減の効果が得られた。しかし、実施例４−３で行った大きな泡径の気泡を供給した場合、抄紙阻害物質によるピッチ量の削減の効果が低減した。これは、泡径が大きくなることで、気泡の浮上速度が上昇し、気泡と抄紙阻害物質との定着時間を確保することが困難になったことに起因すると考えられる。

［実施例５−１］
原料スラリーは、中質紙を生産している実機回収装置のクリア水を使用して、ＳＳ濃度を２４ｍｇ／Ｌであった。そして、原料スラリーに、抄紙阻害物質として酢酸ビニル樹脂系エマルジョン形接着剤（商品名「ボンド木工用」、コニシ株式会社製）を有姿で１００ｍｇ／Ｌ（酢酸ビニル樹脂として５５ｍｇ／Ｌ）添加した。
当該試験サンプルに対して、気泡発生装置（商品名「浮遊選別試験機ＦＷ−１Ｋ型」、極東振興社製）を用いて、泡径２９９μｍの気泡を空気量１Ｌ／ｍｉｎで供給した。なお、泡径は、粒子径分布測定装置（商品名「ＬＡ−３００」、株式会社堀場製作所製）を用いて測定した。気泡がクリア白水タンクの水面まで到達するのに要する到達時間ｔ_１は、静置状態として、泡径からストークスの式またはアレンの式より、６秒であった。
そして、泡スカム回収装置（商品名「浮遊選別試験機ＦＷ−１Ｋ型」、極東振興社製）を用いて、かきとり板（アクリル板）にて３０秒毎に泡スカムを回収した。
気泡発生装置で気泡を供給し始めてから１８０秒後（滞留時間ｔ_２：１８０秒）に、原料スラリーを下部から抜き出し、抜き出した原料スラリーを２０μｍパスの濾紙（商品名「ワットマンＮｏ．４１」、ワットマン社製）を用いて吸引濾過し、濾液を採取した。採取した濾液におけるピッチ量を測定し、結果を表７に示す。

［実施例５−２］
実施例５−１で作製した試験サンプルの２００ｍＬに対して、製紙用ピッチ付着防止剤（商品名「ピッチトロールＤ６０１」、栗田工業株式会社製）を５ｍｇ/Ｌ添加し、１分間撹拌した。
当該試験サンプルに対して、気泡発生装置（商品名「浮遊選別試験機ＦＷ−１Ｋ型」、極東振興社製）を用いて、泡径２９９μｍの気泡を空気量１Ｌ／ｍｉｎで供給した。なお、泡径は、粒子径分布測定装置（商品名「ＬＡ−３００」、株式会社堀場製作所製）を用いて測定した。気泡がクリア白水タンクの水面まで到達するのに要する到達時間ｔ_１は、静置状態として、泡径からストークスの式またはアレンの式より、６秒であった。
そして、泡スカム回収装置（商品名「浮遊選別試験機ＦＷ−１Ｋ型」、極東振興社製）を用いて、かきとり板（アクリル板）にて３０秒毎に泡スカムを回収した。
気泡発生装置で気泡を供給し始めてから１８０秒後（滞留時間ｔ_２：１８０秒）に、原料スラリーを下部から抜き出し、抜き出した原料スラリーを２０μｍパスの濾紙（商品名「ワットマンＮｏ．４１」、ワットマン社製）を用いて吸引濾過し、濾液を採取した。採取した濾液におけるピッチ量を測定し、結果を表７に示す。

［実施例５−３］
実施例５−１で作製した試験サンプルの２００ｍＬに対して、製紙用ピッチ除去剤（商品名「スパンプラスＦＴ１８０」、栗田工業株式会社製）を５ｍｇ/Ｌ添加し、１分間撹拌した。
当該試験サンプルに対して、気泡発生装置（商品名「浮遊選別試験機ＦＷ−１Ｋ型」、極東振興社製）を用いて、泡径２９９μｍの気泡を空気量１Ｌ／ｍｉｎで供給した。なお、泡径は、粒子径分布測定装置（商品名「ＬＡ−３００」、株式会社堀場製作所製）を用いて測定した。気泡がクリア白水タンクの水面まで到達するのに要する到達時間ｔ_１は、静置状態として、泡径からストークスの式またはアレンの式より、６秒であった。
そして、泡スカム回収装置（商品名「浮遊選別試験機ＦＷ−１Ｋ型」、極東振興社製）を用いて、かきとり板（アクリル板）にて３０秒毎に泡スカムを回収した。
気泡発生装置で気泡を供給し始めてから１８０秒後（滞留時間ｔ_２：１８０秒）に、原料スラリーを下部から抜き出し、抜き出した原料スラリーを２０μｍパスの濾紙（商品名「ワットマンＮｏ．４１」、ワットマン社製）を用いて吸引濾過し、濾液を採取した。採取した濾液におけるピッチ量を測定し、結果を表７に示す。

［対照試験例５−１］
実施例５−１で作製した試験サンプルを２０μｍパスの濾紙（商品名「ワットマンＮｏ．４１」、ワットマン社製）を用いて吸引濾過し、濾液を採取した。採取した濾液におけるピッチ量を測定し、結果を表７に示す。

表７より、気泡の供給と定着助剤の添加を併用することで、ピッチ量の削減の効果の向上がみられた。

本発明の抄紙阻害物質回収方法は、紙製造における抄紙工程において、抄紙阻害物質を気泡に付着させ、効率的に抄紙阻害物質を回収することで、ピッチ障害を効果的に抑制し、回収した水を有効利用することができる。

１：パルパー
２：スクリーン
３：シックナー
４：完成チェスト
５：マシンチェスト
６：種箱
７：ファンポンプ
８：インレット
９：ワイヤーパート
１０：白水タンク
１１：ポリディスクフィルター
１２，１５：クリア白水タンク
１３，１６：気泡発生装置
１４，１７：泡スカム回収装置

Claims

紙製造の抄紙工程における抄紙阻害物質回収方法であって、
懸濁物質の含有量が２５０ｍｇ／Ｌ以下であるクリア白水をクリア白水タンクに貯留する貯留工程と、
前記クリア白水タンクに貯留されている前記クリア白水に、前記クリア白水タンクの底部から気泡を供給する気泡供給工程と、
前記クリア白水に含有する抄紙阻害物質が前記気泡に付着してなる泡スカムを、前記クリア白水タンクの水面で回収する回収工程とを含み、
前記気泡が前記クリア白水タンクの水面まで到達するのに要する到達時間ｔ_１と、前記クリア白水タンクに前記クリア白水が滞留する滞留時間ｔ_２との関係が下記条件（１）を満たす、抄紙阻害物質回収方法。
到達時間ｔ_１≦滞留時間ｔ_２（１）
前記気泡の泡径は、５０μｍ以上１，０００μｍ以下である、請求項１に記載の抄紙阻害物質回収方法。
前記クリア白水タンクに貯水されている前記クリア白水に、定着助剤を添加する助剤添加工程をさらに含む、請求項１又は２に記載の抄紙阻害物質回収方法。