JP2583226B2 - 中性紙の製造方法 - Google Patents

中性紙の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は中性紙の製造方法に関するものである。更に
詳しく述べるならば本発明は、各種薬剤が、高率で添加
されている場合でも、その抄紙系を清浄に保つことがで
き、かつ白色度の低下の少ない中性紙を得ることのでき
る中性紙製造方法に関するものである。
〔従来の技術〕 一般に抄紙工程は弱酸性のパルプスラリーを用いて行
われているが、特殊用途に用いられる紙を、中性のパル
プスラリーを用いて製造することも、知られている。
上記のような酸性パルプスラリーから製造された酸性
紙は、硫酸根を含むため長期にわたる保存又は使用中
に、劣化することが知られておりこのため近年紙の保存
性向上が、強く望まれるようになっている。また、抄紙
工場の廃水処理の軽減、使用薬剤の原単位の向上およ
び、抄紙白水系のクローズド化などの諸要求がある。こ
れらの諸要求に対応するため抄紙系を中性化し、このよ
うな中性抄紙条件下における一般紙の製造法が次第に一
般化しつゝある。
中性紙抄造法には、抄紙用スラリーに填料として添加
される炭酸カルシウムにより、抄紙機のプラスチックワ
イヤーの摩耗が促進されるといる問題がある。しかし、
一般には、中性紙抄造の最も重要な問題は、中性サイズ
剤の定着、填料およびパルプ短繊維の歩留りの向上にあ
る。サイズ剤の定着歩留りが、不十分であると、過量の
サイズ剤が白水系内を無駄に循環することになる。ま
た、サイズ剤は、パルプの長繊維よりも短繊維上に選択
的に定着される。従って短繊維の抄紙歩留りが不良であ
ると、サイズ剤の一部が短繊維と共に白水系内を無駄に
循環することになる。そしてこれらが長時間の循環中に
加水分解して変質し、着色物や凝集物となり、これらが
抄造された紙、抄造用フエルト、およびプレスロールな
どに付着しこれらで汚染する。このため、得られる紙の
白色度が低下し、時には汚れを発生させ、更に、フエル
トやプレスロールに付着した凝集物が、紙切れの原因と
なり、抄紙工程の生産性を低下させるに至る。
上記のような中性紙抄造の問題解決のために、下記の
改善や開発が進められている。
(イ)中性抄造用サイズ剤の改良および新製品の開発 (ロ)サイズ剤の定着性およびパルプ短繊維の抄紙歩留
り向上に有効な助剤の開発 (ハ)上記助剤とサイズ剤の新規組合せ、およびそれを
利用する抄紙方法の開発 (ニ)定着性のよい乾湿紙力増強剤およびその使用方法
の開発 しかしながら、サイズ剤の改良のみでは、サイズ剤の
定着および短繊維の抄紙歩留り向上の効果が未だ不満足
であり、また、各種の添加剤についても、その利用方法
について未だ十分に解明されていない多くの問題点が残
されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
前述のように中性紙の抄造において白水系に、サイズ
剤、紙力増強剤、歩留向上助剤、および填料などの添加
剤がかなり多量に添加されると、これら添加剤の紙への
定着不良、短繊維の抄紙歩留り不良などに起因して、白
水系内に長期間に滞留循環する添加剤が、製造される紙
に対し白色度低下、および汚れの発生、並びに抄造機用
器に汚れの発生などの悪影響をもたらす。
本発明は、上記のような問題点を解決し、多量の添加
剤の存在下においても白水系内を常に清浄に維持し、白
色度低下の少ない中性紙の製造方法を提供しようとする
ものである。
〔問題点を解決するための手段およびその作用〕
本発明に係る中性紙の製造方法は、パルプの叩解調製
をキレート化剤の存在において行い、このパルプ、およ
びその乾燥重量に対し、0.05〜1.0%のキレート化剤を
含有する中性水性パルプスラリーから中性紙を抄造する
ことを特徴とするものである。
特定の電気的特性が要求される特殊用途紙、例えば絶
縁紙の抄造において、紙形成材料中の導電性金属イオン
を、金属イオン封鎖剤(キレート化剤)を用いて封鎖す
ることは知られている。しかし一般中性紙の白色度向上
および白色度低下防止のためにパルプの叩解および抄造
において所定量のキレート化剤を利用することは、本発
明において、本発明者らが、初めて提案する新らしい技
術的思想である。
すなわち本発明者らは、サイズ剤、乾・湿紙力増強剤
などを含むパルプスラリーからの抄紙を、キレート化剤
(金属イオン封鎖剤)の存在下において行うことにより
得られる中性紙の白色度低下を防止し得ることを見出
し、本発明を完成したものである。
本発明方法において、その紙の白色度低下防止効果の
理由については、未だ十分に明らかではない。しかし、
中性紙抄造における白水系内をサイズ剤や紙力増強剤が
滞留循環する間に加水分解して、着色物質を生成したり
凝集物を形成することに、白色系内に存在する金属イオ
ンが何らかの形で関与しており、パルプの叩解および抄
造において、このような金属イオンをキレート化剤(金
属イオン封鎖剤)により封鎖することにより、上記のよ
うな着色物質や凝集物の生成が防止され、また、これら
が金属イオンを核として凝集することを防止し得るもの
と考えられる。
本発明に使用されるキレート化剤の種類およびその使
用量については、それが金属イオンと反応し、所望の効
果を示すものである限り、パルプスラリーに含まれる各
種添加剤の種類や量を勘案して適宜に定めることができ
る。一般に、本発明方法に用いられるキレート化剤は、
エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、N−ヒドロキシエチ
ル−エチレンジアミン−N,N′,N′−三酢酸(HEEDT
A)、ジエチレントリアミン五酢酸(DTPA)、二ニトロ
三酢酸(NTA)、N,N,N′,N′−テトラキス(2−ヒドロ
キシプロピル)−エチレンジアミン(THPED)、トラン
ス−1,2−シクロヘキサンジアミノ−N,N,N′N′−四酢
酸(CyDTA)、N−(2−ヒドロキシエチル)−イミノ
二酢酸(HIDA)、3,6−ジオキサ−1,8−オクタンジアミ
ン−N,N,N′N′−四酢酸(GEDTA)、エチレンジアミン
−N,N′−二酢酸(EDDA)、1−ヒドロキシエチリデン
−1,1−二燐酸、トリエチレンテトラミン−N,N′,N″,N
,N−六酢酸、ウラミル二酢酸(UDA)、ジメチルグ
リオキシム、フィチン酸、これらの酸の水溶性塩(例え
ば、アルカリ金属塩、又はアンモニウム塩)および酒石
酸カリウムナトリウムなどから選ばれた少なくとも1種
からなるものが好ましい。
本発明の中性紙製造方法の抄造工程において、パルプ
に対するキレート化剤の添加量はパルプ重量に対して0.
05〜1.0重量%であり、0.2〜0.5重量%であることが好
ましい。添加量が0.05重量%未満では十分な原紙白色度
の向上効果および白色度低下防止効果が得られず、ま
た、添加量を1.0重量%よりも多くしても、もはや効果
の向上は認められない。
また、本発明方法において、キレート化剤の添加はパ
ルプの叩解前に行い、キレート化剤の存在下に叩解され
たパルプを用いることにより、最も優れた効果を得るこ
とができる。パルプ叩解工程におけるキレート化剤の使
用量には、格別の限定はないが、例えばパルプ重量に対
し、0.05〜1.0%であることが好ましい。
本発明方法に用いられるパルプスラリーのpHは中性領
域、すなわち、6.0〜9.0の領域にあり、6.5〜8.5の領域
内にあることが好ましく、この領域において、キレート
化剤の白色度向上効果は充分に発揮される。従って通常
の中性紙系の白水を用いてパルプを叩解し、さらに上記
pH域において抄紙を実施すればよい。pHの調節のために
必要があれば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸
ナトリウム、アルミン酸ナトリウム等の水溶液が用いら
れるが、多量のアルミニウムイオンを含むpH調節後の使
用は好ましくない。
本発明法に使用されるパルプは、化学木材パルプ、機
械木材パルプを主体とするものであるが、有機繊維、例
えば合成繊維、および/又は無機繊維(例えばガラス繊
維)を含んでいてもよい。また、本発明方法に使用され
るパルプスラリーは、添加剤として、染料、顔料、蛍光
増白剤、填料、サイズ剤、紙力増強剤、定着剤等を含ん
でいてもよい。但し、アルミニウム塩を使用することは
避けるべきである。
填料としては、酸性抄紙においても使用される填料、
例えば、カオリン、クレー、タルク、バライタ、亜鉛
華、チタン、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウ
ム、硅酸塩類などを用いることができ、また中性抄紙に
用いられる炭酸カルシウム、およびチョークなどを用い
ることができる。これら填料は、単独で用いられてもよ
いし、或は2種以上を混合して用いてもよい。
本発明方法に用いることのできるサイズ剤は、中性抄
紙用反応型サイズ剤、およびカチオン化サイズ剤などか
ら選択される。例えば、脂肪酸塩、ロジン、マレイン化
ロジン等のロジン誘導体、ジアルキルケテンダイマ、ア
ルケニル或はアルキルコハク酸塩、多糖類エステルなど
が用いられる。紙力増強剤も、従来慣用のものから選択
使用することができる。例えば、乾燥紙力増強剤とし
て、カチオン化澱粉、カチオン化ポリアクリルアミド、
アニオン化ポリアクリルアミド、カルボキシ変性ポリビ
ニルアルコールなどが用いられる。
また、湿潤紙力増強剤として、メラミン樹脂、尿素樹
脂、エポキシ化ポリアミド樹脂などが用いられる。定着
剤としては、カチオン化澱粉などのようなカチオン化ポ
リマーが用いられる。
本発明方法は、パルプ叩解をキレート化剤の存在にお
いて行い、かつ中性抄増工程をキレート化剤を含むパル
プスラリーを用いて行うことを特徴とするものであり、
炭酸カルシウムを填料として内添した一般上質紙の製造
および、機械パルプ(GP)を含む中、下級紙、塗工紙か
らの損紙回収パルプの使用を含む塗工原紙、特殊用途の
中性紙などの製造に適用される。特に本発明方法は、薬
品添加量の多い中性紙、例えば、工程用剥離原紙、耐水
性加工用原紙、写真印画紙用原紙、ラベル用原紙などの
製造において、極めて有効なものである。
〔実施例〕
本発明方法を、実施例により更に説明する。
実施例1および2、および、比較例1および2 第1表に示す抄紙条件で127.9g/m2の中性紙を抄造し
た。尚、薬品添加量は原料パルプに対する重量%で示し
た。原料パルプおよび得られた製品について白色度(JI
S P8123の方法に従って測定)およびサイズ度(ステッ
キヒト法により測定)を測定しその結果を第2表に示し
た。
第2表から明らかな如く、キレート化剤無添加の薬品
に比較してキレート化剤を添加した製品は白色度の低下
が少なく、特に実施例2と比較例1とを対比すると、キ
レート化剤をパルプ叩解前に添加することにより、パル
プ叩解後に添加する場合に比して、紙の白色度低下が大
幅に軽減され、その効果の大きいことが確認された。
〔発明の効果〕 本発明により、サイズ度を低下させることなしに高い
白色度を有する中性紙の製造が可能となった。また、白
色度低下が軽減された事から、抄紙系内の汚れが減少し
たものと考えられ、長時間抄造の場合にはサイズ度の向
上、サイズ剤その他の薬品の原単位向上並びに抄造効率
の向上が期待できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 辰巳 東京都中央区銀座4丁目7番5号 王子 製紙株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−97491(JP,A) 特開 昭49−30610(JP,A) 特開 昭55−71893(JP,A) 特開 昭59−144698(JP,A) 特公 昭47−16841(JP,B1)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】パルプの叩解調製をキレート化剤の存在に
    おいて行い、このパルプ、およびその乾燥重量に対し、
    0.05〜1.0%のキレート化剤を含有する中性水性パルプ
    スラリーから中性紙を抄造することを特徴とする中性紙
    の製造方法。
  2. 【請求項2】前記キレート化剤が、エチレンジアミン四
    酢酸(EDTA)、N−ヒドロキシエチル−エチレンジアミ
    ン−N,N′,N′−三酢酸(HEEDTA)、ジエチレントリア
    ミン五酢酸(DTPA)、ニトリロ三酢酸(NTA)、N,N,
    N′,N′−テトラキス(2−ヒドロキシプロピル)エチ
    レンジアミン(THPED)、トランス−1,2−シクロヘキサ
    ンジアミン−N,N,N′,N′−四酢酸(CyDTA)、N−(2
    −ヒドロキシエチル)イミノ二酢酸(HIDA)、3,6−ジ
    オキサ−1,8−オクタンジアミン−N,N,N′,N−四酢酸
    (GEDTA)、エチレジアミン−N,N′−二酢酸(EDDA)、
    1−ヒドロキシエチリデン−1,1−二燐酸、トリエチレ
    ンテトラミン−N,N,N′,N″,N,N−六酢酸、ウラミ
    ル二酢酸(UDA)、ジメチルグリオキシム、フィチン
    酸、上記酸の水溶性塩、および酒石酸カリウムナトリウ
    ムから選ばれた少なくとも1種からなる、特許請求の範
    囲第1項記載の方法。
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