JP2879219B2

JP2879219B2 - 紙の製造方法

Info

Publication number: JP2879219B2
Application number: JP63068189A
Authority: JP
Inventors: 治助林; 泰男西垣; 哲也原
Original assignee: NIPPON PII EMU SHII KK
Current assignee: NIPPON PII EMU SHII KK
Priority date: 1988-03-24
Filing date: 1988-03-24
Publication date: 1999-04-05
Anticipated expiration: 2014-04-05
Also published as: JPH01246487A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はサイズ剤を用いてサイズされた紙の製造方法
に関する。

〔従来の技術〕紙は親水性のセルロース繊維素からできているため、
水、その他の流体をよく吸う性質を持っている。そのた
め水性インク等で筆記したり、印刷する場合、これのに
じみ止め、或いはインキ止めが必須であり、このための
サイジングが必要になる。周知のようにサイジングは紙
が液体を吸収する性質を押さえる、いわゆるサイズ性も
しくは耐水性を付与する他撥水性、防水性を紙に付与す
ることができる。このサイジングに用いるサイズ剤とし
ては従来よりロジン系サイズ剤が多用されているが、近
年酸性紙の劣化の問題もあって中性紙がクローズアップ
され、例えばケテンダイマー系水性分散液等の中性サイ
ズ剤が脚光を浴びてきた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながらサイジングに於て多くのサイズ剤は多量
に使用し過ぎると紙や装置の汚れを生じ、少な過ぎると
サイズ効果が十分でないため、できる限り少量の使用で
所定のサイズ効果が得られるような有効な使用方法の開
発が望まれている。特に中性サイズ剤として有用なケテ
ンダイマー系水性分散液を使用した場合、紙匹形成後、
ドライヤーパートを通過した直後ではまだそのサイズレ
ベルが低いのが一般で、時間の経過と共に上昇してくる
という傾向がある。そのため、抄紙工程での作業性が低
下し、品質管理上の問題も発生しがちとなる。

又、抄紙工程中でサイズプレスを施す場合にも、サイ
ズプレス前のサイズ度が不十分なため、サイズプレス溶
液の吸液量が増大し、そのためサイズプレスした後の湿
紙の強度低下をきたし、紙きれ等のトラブルが発生する
他、サイズプレス後のドライヤーパートでの乾燥がうま
くいかないという問題点を生じる。

そこでそのような問題点を解決する為、ケテンダイマ
ー系水性分散液に種々のカチオン性樹脂と併用する試み
がなされているが、（例えば特開昭48−48702号、特開
昭55−137296号、特開昭56−101998号等）まだ満足のい
く結果は得られていない。

本発明はかかる状況に鑑み上記問題点を解決した、今
迄にないサイズ度の立上りをよくし且つサイズ効果の優
れた紙を製造する方法を確立することを目的とするもの
である。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者は上記目的を達成するため検討を重ねた結
果、種々の添加物を用いるという従来の方法とは全く異
なった、ドライパート前のワイヤーパート出口とプレス
パート出口間における湿紙の水分率が60〜85％の時湿紙
の温度を70℃以上に上昇させるという簡便で経済的な方
法により、該目的を達成できることを見出し本発明に到
達した。

すなわち本発明は、サイズ剤としてケテンダイマー系
のサイズ剤を用いてサイズされた紙を製造することに際
して、ドライパート前のワイヤーパート出口とプレスパ
ート出口間における湿紙の水分率が60％〜85％の時、湿
紙の温度を70℃以上に上昇させることを特徴とする紙の
製造方法を提供するものである。

以下本発明を詳細に説明する。

本発明で使用されるサイズ剤はケテンダイマー系化合
物、置換環状ジカルボン酸無水物、ロジン系サイズ剤、
アルケニルコハク酸塩等、所謂公知慣用のサイズ剤を使
用することができるが、特に一般式（Ｉ）のケテンダイ
マー系を使用した時効果が顕著である。

ケテンダイマー系は化合物は式（Ｉ）（ただし、式中R₁及びR₂はそれぞれ炭素数８〜30の炭化
水素基を示す。）で示されるケテンダイマーを保護コロ
イド機能を有する澱粉、特にカチオン化澱粉又はカチオ
ン性もしくは両性ビニル系共重合を用いて必要により界
面活性剤の存在下水性連続相に分散せしめて得た水性分
散液として使用される。なお、これにサイズ発現を促進
するカチオン性樹脂を添加して用いてもよい。

本発明の紙の製造方法には公知の製紙方法が適用され
る。すなわち、上記したサイズ剤を通常使用されている
填料、染料、定着剤、紙力の剤等の他の添加物とともに
パルプスラリー中に撹拌混合する。この紙料はスクリー
ンを通して抄紙工程に送られる。

抄紙工程（抄紙機）は通常ワイヤーパート、プレスパ
ート、ドライヤーパートの３つのパーから構成されてい
る。即ちストックインレット・スライスから噴射された
稀薄原料（水分率約99％）はワイヤーパートで脱水（同
パート出口水分率約80％）され、紙層を形成し、プレス
パートで搾水（同パート出口水分率約60％）され、ドラ
イヤーパートで乾燥（同パート出口水分率約８％）され
る。本発明では上記工程中、ドライパート前のワイヤー
パート出口とプレスパート出口間における湿紙の水分率
が60〜85％の時、好ましくは65〜85％の時、湿紙の温度
を70℃以上に、好ましくは80℃以上に上昇させることが
最も重要である。湿紙の温度は上限として湿紙がおかれ
ている圧力下での水の沸点まで上昇させることができ
る。湿紙の水分率、温度が上記範囲より外れたとき、今
迄にないサイズ度の立上がりをよくし且つサイズ効果の
優れた紙を製造する方法を確立するという目的を達成す
ることができない。

一般に湿紙の水分率が60〜85％の時の湿紙の温度は抄
紙水温とほぼ同じである。抄紙水温は工業用水の水温、
気温、パルプ叩解熱量、白水のクローズド化率等に影響
されるが一般には５〜50℃の間である。本発明では湿紙
の温度を５〜50℃から所定の温度へ上昇させることが必
要である。

本発明で湿紙の温度を上昇させる方法に特に制限はな
く、例えば以下の方法を利用することができる。

〈方法〉 1.湿紙にスチームを吹きかけ、スチームの潜熱を利用す
る方法。

2.湿紙に赤外線、近赤外線、遠赤外線を照射する方法。

3.ドライヤーパートで使われているような、加熱された
シリンダーに湿紙を接触させる方法。但し同時に湿紙を
プレスしてもよい。

4.プレスパートで湿紙をプレスするために使われるロー
ル、平板、凹板、凸板等を加熱しておき、湿紙をプレス
する際、同時に湿紙を加熱する方法。

方法１については市販のスチームボックス（例えばデ
ブロン・ハーキュレス社製デブロナイザー）を利用する
ことができ、方法２については市販の（遠或いは近）赤
外線ドライヤー（例えば富士電機システック社製IRT−S
YSTEM）を利用することができる。また方法3,4について
はTappi Journal 1987年４月号79頁〜84頁に記載されて
いる、所謂プレス・ドライング（press drying）又はイ
ンパルス・ドライング（impulse drying）の方法を利用
することができる。

本発明で用いるパルプ原料としてはクラフトパルプ或
いはサルファイトパルプ等の晒あるいは未晒化学パル
プ、砕木パルプ、機械パルプ、或いはサーモメカニカル
パルプ等の晒或いは未晒高収率パルプ、新聞古紙、雑誌
古紙、段ボール古紙、或いは脱墨古紙等の古紙パルプの
いずれも使用することができる。

特にケテンダイマー系化合物のサイズ度の立上りが非
常に遅いパルプ原料として、高収率パルプ及び古紙パル
プを使用する場合、本発明の効果は顕著である。

填料、染料、乾燥紙力向上剤、湿潤紙力向上剤、歩留
り向上剤などの添加物も必要に応じ使用することができ
る。

又、サイズプレス、ゲートロールコーター、ビルブレ
ードコーター、キャレンダー等で澱粉、ポリビニルアル
コール、染料、コーティングカラー、表面サイズ剤、防
滑剤等を必要に応じ塗布することもできる。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例を挙げて具体的に説明するが本
発明はこれら実施例にのみ限定されるものではない。な
お、以下の実施例及び比較例中において％とあるのは特
に断りのない限り、固型分重量％を意味し、また填料、
薬品の添加量は、絶乾パルプ重量に対する固型分重量％
で示した。

実施例１ 2.4％濃度のパルプスラリー［BKP L/N＝8/2,カナディ
アン・スタンダード・フリーネス410ml］に重質炭酸カ
ルシウム（エスカロン1500,三共精粉社製）20％を添加
し、２分間撹拌後、カチオン化澱粉（ケートF,王子ナシ
ョナル社製）0.75％、硫酸バン±0.5％を順次添加し更
に２分間撹拌した。次いでパルプスラリー濃度を0.24％
に希釈後、ケテンダイマー系サイズ剤（ハーコンW,デイ
ック・ハーキュレス社製）0.1％、歩留り向上剤（ハイ
レテン104,デイック・ハーキュレス社製）0.02％を添加
し、１分間撹拌した後、ノーブル・アンド・ウッド社製
手抄き装置にて水分率90.2％の湿紙を得た。なお抄紙pH
は8.0であった。この湿紙をプレス圧を変えてプレス
し、表１に記載した各水分率に調整した後、表１に記載
した各温度に調整したドラム・ドライヤーに接触させ、
湿紙の温度を上昇させ、同温度で紙を水分率3.0％にな
るまで乾燥させた。紙の厚さによるサイズ度への影響を
なくするため、乾燥後直ちにキャレンダー処理にて紙の
厚さを0.100〜0.105mmの範囲に調整した。紙の厚さ調
整直後及び20℃で相対湿度70％の雰囲気の下、７日間経
時した後の紙のステキヒトサイズ度をJIS P−8122に準
じて測定し、その結果を表１に示した。なお、湿紙水分
率はJIS P−8127に準じて測定した。また湿紙を乾燥し
た後、重量を測定したところ、紙の坪量は70g/m²であっ
た。

実施例２ BKP L/N＝8/2（カナディアン・スタンダード・フリー
ネス410ml）とストーンGP（カナディアン・スタンダー
ド・フリーネス50ml）とが重量当り７対３混ざり合った
2.4％濃度のパルプスラリーに軽質炭酸カルシウム（タ
マパール121,奥多摩工業社製）15％を添加し、２分間撹
拌後、カチオン化澱粉（ケート102,王子ナショナル社
製）0.75％、硫酸バン±0.5％を順次添加し、更に２分
間撹拌した。次いでパルプスラリー濃度を0.24％に希釈
後、ケテンダイマー系サイズ剤（ハーコンW,ディック・
ハーキュレス社製）0.2％、歩留まり向上剤（ハイテレ
ン501,ディック・ハーキュレス社製）0.02％を添加し、
１分間撹拌した後、ノーブル・アンド・ウッド社製手抄
き装置にて水分率91.8％の湿紙を得た。なお抄紙pHは8.
0であった。この湿紙をプレス圧を変えてプレスし、水
分率を55％と75％に調整した後、表２に記載した各温度
に調節したドラム・ドライヤーに接触させ、湿紙の温度
を上昇させた。

同温度で紙を水分率3.0％になるまで乾燥させ、紙の
厚さによるサイズ度への影響をなくするために、直ちに
キャレンダーを処理にて紙の厚さを0.095〜0.100mmの範
囲に調製した。

紙の厚さの調整直後及び20℃で相対湿度70％の雰囲気
の下、７日間経時した後の紙のステキヒトサイズ度をJI
S P−8122に準じて測定し、その結果を表２に示した。

なお、湿紙水分率はJIS P−8127に準じて測定した。
また湿紙を乾燥した後、重量を測定したところ、紙の坪
量は65g/m²であった。

実施例３ 2.4％濃度のパルプスラリー〔段ボール古紙、カナデ
ィアン・スタンダード・フリーネス380ml〕にカチオン
性ポリアクリルアミド系紙力増強剤（エピノックスDS 7
16,ディック・ハーキュレス社製）0.4％を添加し、２分
間撹拌した。次いでパルプスラリーを0.27％に希釈後、
ケテンダイマー系サイズ剤（ハーコンA,ディック・ハー
キュレス社製）0.1％を添加し、１分間撹拌した後、ノ
ーブル・アンド・ウッド社製手抄き紙装置にて、水分率
90.8％の湿紙を得た。なお抄紙pHは7.7であった。以下
実施例２と同じ操作を行い、得られた結果を表３に示し
た。なお、紙の坪量は65g/m²であった。

〔発明の効果〕本発明は、以上説明したように、サイズ剤としてケテ
ンダイマー系のサイズ剤を用いてサイズされた紙を製造
する際して、ドライパート前のワイヤーパート出口とプ
レスパート出口間における湿紙の水分率が60〜85％の
時、湿紙の温度を70℃以上に上昇させるという簡便で経
済的な製造方法であり、本発明の今迄にないサイズ度の
立上りをよくし、且つサイズ効果の優れた紙の製造方法
を可能にした効果は極めて大きいといえる。

フロントページの続き (56)参考文献特開昭58−36296（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−137293（ＪＰ，Ａ) 特公昭45−40682（ＪＰ，Ｂ１) 翻訳・監修倉田恭三「図解製紙百科」中外産業調査会、昭和60年８月１日Ｐ．261−262 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) D21H 3/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】下記一般式（Ｉ）に示されるケテンダイマ
ー系化合物であるサイズ剤を用いてサイズされた紙を製
造するに際して、ドライパート前のワイヤーパート出口
とプレスパート出口間における湿紙の水分率が60％〜85
％の時、湿紙の温度を70℃以上に上昇させることを特徴
とする紙の製造方法。（但し、一般式（Ｉ）中R₁及びR₂はそれぞれ炭素数８〜
30の炭化水素基を示す）。