JP3292701B2 - ストーンロールからの湿紙の剥離性の改善方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、製紙工程中、湿紙
の脱水部のプレスパートにおけるストーンロールからの
湿紙の剥離性の改善方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】紙パルプ産業は、パルプ化工程から始ま
る各工程において、永年、ピッチトラブルに悩まされて
いる。特に、近年の白水の再利用率向上等のシステムの
クローズ化の推進や、原料と共にその製品である紙の多
様化に伴って、用いる化学薬品の種類も多様化し、ま
た、その量も増大しており、ピッチトラブルの様相が更
に複雑なものとなっている。

【０００３】一般に、製紙工程は、パルプ調成、抄造
（脱水、乾燥）、必要に応じて、塗工等の工程からな
り、脱水工程において、紙料は、大部分の水がワイヤー
パートで除去されて、湿紙を形成するが、尚、多くの水
を含んでおり、かくして得られた湿紙をそのまま加熱乾
燥すれば、多量の蒸気を必要として、経済的に不利であ
るので、湿紙は、プレスパート（搾水部）に送られて、
機械的なプレスによって脱水した後、ドライパート（乾
燥部）に送られる。ここに、抄紙機回り、特に、ワイヤ
ーパートとプレスパートとからなるウェットパートを構
成する部材に付着するピッチによる汚れは、紙製造にお
いて、操業効率や最終製品の品質に直接影響を及ぼすの
で、深刻な問題となっている。

【０００４】ここに、上記ピッチとは、紙製造におい
て、パルプ（ＧＰ、ＴＭＰ、ＫＰ、ＤＩＰ等）が含有す
る樹脂状物質を総称するものであり、当初、紙料中に分
散していたものが、ｐＨ、温度、イオン強度等の変化に
よって凝集し、粘着性の物質となって、製紙工程におい
て、種々のトラブルを発生する。このようなピッチの由
来は、大きくは、第１に、木材からの樹脂酸、脂肪酸、
アルコール、不ケン化物又はパルプ化工程で変質したも
の、第２には、古紙パルプからの接着剤、インクビヒク
ル等、そして、第３には、製造時の内添薬品であるデン
プン、合成紙力増強剤、サイズ剤等の未定着分の３つに
分類することができる。

【０００５】ところで、従来、ピッチトラブルを防止
し、又は軽減するために、例えば、特開昭６３−２６４
９９３号公報、特開平３−２４４６９８号公報、特開平
４−３５２８９８号公報、特開平４−２０２２９９号公
報、特開平４−３００３８３号公報等に記載されている
ように、有機系や無機系のピッチコントロール剤がパル
パー後、リファイナー後のチェストやマシンチェスト等
でパルプスラリーに加えられているが、抄紙用具へのピ
ッチ付着を完全に防止することは、従来、不可能であ
る。また、特開平２−１８２９９５号公報等には、プレ
スパートにおいて用いるフェルトへのピッチの付着を防
止する方法が提案されている。

【０００６】特に、プレスパートのセンターロール等の
ストーンロール（天然石及び人工石を含む。）は、直
接、紙匹に接触し、しかも、その後の工程がオープンド
ローであり、そのため紙匹がフリーな状態になっている
ので、ストーンロールにピッチが付着すると、ロールに
紙匹が取られ、剥離線下降や断紙が発生し、通紙にも長
時間を要し、生産性の低下を招いている。即ち、具体的
には、ピッチは、抄紙用具、脱水部品、プレスロール等
に付着し、それに伴って、紙匹の剥け、穴あき、断紙、
ピッチの紙匹への転移、ドクターブレードよりの抜け等
が起こるのであり、特に、坪量が小さく、強度の弱い紙
の場合に上記傾向が強い。そこで、従来、抄き初めに、
原料配合や内添薬品の割合を変える等の対応をしている
が、満足し得る結果を得ていないのが現状である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記したよ
うな製紙工程中、湿紙の脱水部のうちのプレスパートに
おけるストーンロールからの湿紙の剥離性を改善する方
法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によるストーンロ
ールの剥離性の改善方法は、製紙工程中、プレスパート
において、ポリオキシアルキレンアルキルアミン、有機
ホスホン酸及び非イオン界面活性剤（ポリオキシアルキ
レンアルキルアミンを除く。）を有効成分とするストー
ンロール汚れ防止剤をストーンロール又はフェルトに適
用して、ピッチの堆積を防ぐことを特徴とする。

【０００９】本発明において用いるストーンロール汚れ
防止剤は、ポリオキシアルキレンアルキルアミン、有機
ホスホン酸及び非イオン界面活性剤（ポリオキシアルキ
レンアルキルアミンを除く。）を有効成分とし、そのう
ち、ポリオキシアルキレンアルキルアミンは、好ましく
は一般式（Ｉ）

【００１０】

【化６】

【００１１】（式中、Ｒは炭素数８〜２２のアルキル基
又はアルケニル基を示し、ＡＯは炭素数２〜４のオキシ
アルキレン基を示し、ｎ＋ｍは２〜５０の整数であ
る。）で表わされる。

【００１２】上記のようなポリオキシアルキレンアルキ
ルアミンは、炭素数８〜２２の飽和又は不飽和脂肪族ア
ミンにアルキレンオキサイドを付加モル数が５〜３０モ
ルとなるように付加させることによって得ることができ
る。このような脂肪族アミンとしては、例えば、オクチ
ルアミン、デシルアミン、ラウリルアミン、ミリスチル
アミン、パルミチルアミン、ステアリルアミン、オレイ
ルアミン等を挙げることができる。これらは単独で、又
は２種以上の混合物として用いられる。これらの中で
は、ラウリルアミン、ミリスチルアミン、パルミチルア
ミン、ステアリルアミン、オレイルアミン等が好適に用
いられる。

【００１３】また、上記ポリオキシアルキレンアルキル
アミンにおいて、ＡＯで表わされるオキシアルキレン基
は、オキシエチレン基、オキシプロピレン基及びオキシ
ブチレン基より選ばれる１種又は２種以上の組み合わせ
であつて、２種以上の組み合わせの場合は、そのような
ポリオキシアルキレン基は、ブロック共重合体及びラン
ダム共重合体のいずれからなる基であってもよい。

【００１４】本発明においては、特に、上記オキシアル
キレン基は、オキシエチレン基又は／及びオキシプロピ
レン基であることが好ましく、そのうち、付加モル数
は、１０〜２５モルの範囲が好適である。

【００１５】有機ホスホン酸は、好ましくは、一般式
（II）

【００１６】

【化７】

【００１７】（式中、Ａは水酸基又はアミノ基にて置換
されていてもよい２価の低級炭化水素基、又は一般式
（III)

【００１８】

【化８】

【００１９】（式中、Ｘは、ホスホノ低級アルキル基、
好ましくは、炭素数１〜３のホスホノ低級アルキル基を
示し、ｘ＋ｚは１〜３の整数を示し、ｙは０〜４の整数
を示す。）で表わされる２価の基を示す。）で表わされ
る。

【００２０】このような有機ホスホン酸の具体的として
は、例えば、アミノトリメチレンホスホン酸、１−ヒド
ロキシエチリデン−1,１−ジホスホン酸、ヘキサメチレ
ンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）、エチレンジ
アミンテトラ（メチレンホスホン酸）、ジエチレントリ
アミンペンタ（メチレンホスホン酸）等を挙げることが
できる。

【００２１】本発明においては、有機ホスホン酸は、そ
の塩をも含むものとし、そのような塩としては、例え
ば、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩等を挙
げることができる。有機ホスホン酸やその塩は、ピッチ
凝集時の核の構成要素の一つである金属イオン、例え
ば、カルシウムイオンやアルミニウムイオン、鉄イオ
ン、銅イオン等のコントロールに寄与する。

【００２２】また、本発明において、ストーンロール汚
れ防止剤の有効成分の一つとして用いる非イオン界面活
性剤（ポリオキシアルキレンアルキルアミンを除く。）
は、好ましくは、活性水素を有する化合物（アルキルア
ミンを除く。）へのアルキレンオキサイド付加物であ
る。前記ポリオキシアルキレンアルキルアミンは、アル
キルアミンへのアルキレンオキサイド付加物である。

【００２３】本発明において、上記活性水素を有する化
合物としては、脂肪族アルコール、アルキルフェノー
ル、ソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エス
テル、ペンタエリスリトール脂肪酸エステル等のような
多価アルコール脂肪酸エステル、脂肪酸、脂肪酸アミド
等を例示することができる。ここに、上記脂肪酸とある
のは、飽和及び不飽和のいずれであってもよい。

【００２４】従って、本発明において、非イオン界面活
性剤は、上述したように、活性水素を有する化合物への
アルキレンオキサイド付加物からなり、そのようなもの
としては、例えば、脂肪族アルコールへのアルキレンオ
キサイド付加物であるポリオキシアルキレンアルキルエ
ーテル、アルキルフェノールへの付加物であるポリオキ
シアルキレンアルキルフェニルエーテル、ソルビタン脂
肪酸エステルへの付加物であるポリオキシアルキレンソ
ルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステルへ
の付加物であるポリオキシアルキレングリセリン脂肪酸
エステル、ペンタエリスリトール脂肪酸エステルへの付
加物であるポリオキシアルキレンペンタエリスリトール
脂肪酸エステル、脂肪酸への付加物であるポリオキシア
ルキレン脂肪酸エステル、脂肪酸アミドへの付加物であ
るポリオキシアルキレン脂肪酸アミド等を挙げることが
できる。

【００２５】本発明においては、上記非イオン界面活性
剤としての活性水素を有する化合物へのアルキレンオキ
サイド付加物は、低発泡性及び高油脂溶解性という観点
から、全体としての分子量が８００〜２０００の範囲に
あり、分子中に含まれるオキシアルキレン基としては、
オキシエチレン基、オキシプロピレン基及びオキシブチ
レン基より選ばれる１種又は２種以上の組み合わせから
なるものが好ましく用いられる。分子中に含まれるオキ
シアルキレン基が２種以上であるアルキレンオキサイド
付加物においては、ブロック共重合体及びランダム共重
合体のいずれであってもよい。

【００２６】上述したようなポリオキシアルキレンアル
キルアミンと非イオン界面活性剤は、常法に従って製造
することができるが、市販品を用いることもできる。有
機ホスホン酸も、市販品を用いることができる。

【００２７】本発明において用いるストーンロール汚れ
防止剤は、好ましくは、有効成分であるポリオキシアル
キレンアルキルアミン、有機ホスホン酸及び非イオン界
面活性剤は、重量比にて、６０：３０：１０乃至３０：
５５：１５の範囲にあるものが好ましい。これら有効成
分は、通常、そのまま乃至１０倍程度に希釈して、用い
られる。

【００２８】次に、本発明の方法を添付図面に基づいて
説明する。図１は、抄紙機の脱水部のなかのプレスパー
トのロール構成の一例としてのトランスフォーマー型２
ニップコンバインドプレスのロール構成を示し、図２
は、図１における No.２プレスストーンロール４と No.
３プレスストーンロール６との近傍の要部斜視図を示
す。

【００２９】図１に示すように、ワイヤパート（図示せ
ず）からプレスパートに送られてきた湿紙７は、ピック
アップロール１を経てピックアップフェルト９に重ねら
れ、No.１プレスと No.２プレスを経て搾水され、更
に、 No.３プレスを経由して搾水される。その間、 No.
２プレスストーンロール４からペーパーロール１１の間
がオープンドローとなる。符号８は No.１プレスフェル
トであり、符号１０は No.３プレスフェルトである。

【００３０】本発明によれば、製紙工程中、プレスパー
トにおいて、前述したストーンロール汚れ防止剤をスト
ーンロールに適用することによって、ストーンロールの
表面にピッチが堆積することを防ぐことができる。

【００３１】例えば、図２に示すように、 No.２プレス
ストーンロール４に接してドクターブレード１５が配設
されており、このドクターブレードは、ロールの表面に
付着した微細物や滓を除去して、ロール表面を清浄に保
つ。

【００３２】本発明によれば、上記ドクターブレード１
５に近接して、ストーンロール４の表面にストーンロー
ル汚れ防止剤を注ぐことができるように、シャワーパイ
プ１２を付設し、ストーンロール汚れ防止剤を原液、又
は２〜１０倍までに希釈して、薬液タンク１４から定量
ポンプ１７ａによってシャワーパイプ１２に送り、スト
ーンロール４の全幅にわたって、均一に且つ連続的に注
ぐことによって、ストーンロールの表面にピッチが堆積
することを防ぐことができる。ストーンロールへの汚れ
防止剤の添加量は、装置の寸法、紙匹の駆動速度等に応
じて適宜に選ばれるが、通常、５倍希釈して、１〜４０
ｃｃ／分・ｍの範囲であり、好ましくは、５〜２０ｃｃ
／分・ｍの範囲である。

【００３３】同様に、 No.３プレスストーンロール６に
ついても、これに近接して、ドクターブレード２１、２
２用にシャワーパイプ１９並びに滴下装置２０を付設
し、ストーンロール汚れ防止剤を薬液タンク１４から定
量ポンプ１７ｂにより送液し、ストーンロール６の全幅
にわたって、均一に且つ連続的にて注ぐことができる。

【００３４】他方、一般に、製紙工程中、プレスパート
において、フェルト洗浄剤を洗浄剤タンク１３から定量
ポンプ２３にてシャワーパイプ１８に送り、フェルト１
０に注いで、フェルトを洗浄することが行なわれてい
る。ここに、本発明による前記ストーンロール汚れ防止
剤は、ロール汚れ防止効果にすぐれているのみならず、
フェルト洗浄剤としても、すぐれた効果を有するので、
本発明においては、上記フェルト洗浄剤に代えて、前述
したストーンロール汚れ防止剤を用い、これを同様にし
て、タンク１３から定量ポンプ２３にてシャワーパイプ
１８に送り、フェルト１０に注ぐことによっても、スト
ーンロールの表面へのピッチの堆積を防ぐことができ
る。

【００３５】しかし、フェルトの洗浄のために、必要に
応じて、別異の成分からなるフェルト洗浄剤を用いても
よいのは勿論であり、そのようなフェルト洗浄剤とし
て、例えば、灯油のような溶剤と酸性タイプ洗浄剤とか
らなるものを挙げることができる。

【００３６】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、
本発明は、実施例により限定されるものではない。尚、
実施例においては、脱水部のプレスパートとして、先に
説明したトランスフォーマー型２ニップコンバインドプ
レスを用い、また、ストーンロール汚れ防止剤として、
下記製剤例１に示す組成のものを３０重量％水溶液に希
釈して用いた。尚、括弧内の数字は、その直後のオキシ
アルキレン単位の付加数を示す。

【００３７】（製剤例１） ポリ（１０）オキシエチレンラウリルアミン ２０重量部 アミノトリメチレンホスホン酸 １０重量部 ポリ（２０）オキシエチレンポリ（１５）オキシプロピレン ステアリルエーテル（ランダム共重合体） ７０重量部

【００３８】実施例１ デンプンと合成紙力増強剤をパルプスラリーに内添して
用いたとき、 No.２プレスストーンロール４からの湿紙
の紙剥がれが不良となり、湿紙がストーンロールに取ら
れ、剥離線下降、断紙が発生し、通紙も不能となった。
そこで、シャワーパイプ１２からストーンロール汚れ防
止剤をストーンロールの表面に注ぐことによって、スト
ーンロールへの湿紙取られが解消し、剥離線も上昇し、
ドローも大幅に緩み、操業性が大幅に向上した。また、
図２に示したように、フェルトに近接するシャワーパイ
プ１８から上記ストーンロール汚れ防止剤をフェルトの
表面に注ぐことによっても、ストーンロールへの湿紙取
られが解消し、更に、フェルトへのピッチ付着も大幅に
低減された。

【００３９】実施例２ プレスストーンロール４及び６のドクターブレードから
の粕抜けやピッチ抜けの問題が生じたため、ストーンロ
ールに近接したシャワーパイプ１２、１９及び滴下装置
２０を付設し、これよりストーンロール汚れ防止剤をス
トーンロールの表面に注ぐことによって、上記問題がほ
ぼ解決されて、断紙や重欠陥が減少した。

【００４０】実施例３ 通紙３０分前にストーンロール汚れ防止剤をストーンロ
ール４又はフェルト１０の表面に注ぐことによって、ス
トーンロールからの紙剥がれがよくなり、通紙に要する
時間が短縮され、その結果、生産性が向上した。

【００４１】以下に、更なる製剤例を示す。これらを３
０重量％水溶液として実施例１と同様にして用いた場合
にも、実施例１と同様の望ましい結果を得た。

【００４２】（製剤例２） ポリ（１０）オキシエチレンラウリルアミン ４０重量部 アミノトリメチレンホスホン酸 ２０重量部 ポリ（１５）オキシエチレンポリ（１０）オキシプロピレン オレイン酸エステル（ブロック共重合体） ４０重量部

【００４３】（製剤例３） ポリ（１０）オキシエチレンラウリルアミン ５０重量部 ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸） ３０重量部 ポリ（１５）オキシエチレンポリ（１０）オキシプロピレン ドデシルフェノールエーテル（ランダム共重合体） ２０重量部

【００４４】（製剤例４） ポリ（１５）オキシエチレンポリ（２）オキシプロピレンオ レイルアミン（ブロック共重合体） ３５重量部 １−ヒドロキシエチリデン−1,１−ジホスホン酸 ２０重量部 ポリ（２０）オキシエチレンソルビタンモノラウリン酸エス テル ４５重量部

【００４５】（製剤例５） ポリ（２０）オキシエチレンポリ（５）オキシプロピレンス テアリルアミン（ブロック共重合体） ３５重量部 エチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸） １５重量部 ポリ（１０）オキシエチレンモノステアリン酸エステル ５０重量部

【００４６】

【発明の効果】以上のように、本発明に従って、製紙工
程中、湿紙の脱水部のプレスパートにおいて、所定の成
分を有効成分とするストーンロール汚れ防止剤をストー
ンロール又はフェルトの表面に注ぐことによって、湿紙
のストーンロールからの剥離が顕著に改善され、延いて
は、生産性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】は、抄紙機の脱水部におけるトランスフォーマ
ー型２ニップコンバイントプレスのロール構成を示す。

【図２】は、図１における No.２及び No.３プレススト
ーンロール近傍の要部斜視図を示す。

【符号の説明】

１…ピックアップロール、２… No.１プレスロール、３
… No.２プレスロール、４… No.２プレスストーンロー
ル、５… No.３プレスロール、６… No.３プレスストー
ンロール、７…湿紙、８… No.１プレスフェルト、９…
ピックアップフェルト、１０… No.３プレスフェルト、
１１…ペーパーロール、１２…シャワーパイプ、１３…
フェルト洗浄剤タンク、１４…薬液タンク、１５、１６
…ドクターブレード、１７ａ、１７ｂ…定量ポンプ、１
８、１９…シャワーパイプ、２０…滴下装置、２１、２
２…ドクターブレード、２３…定量ポンプ。

フロントページの続き (72)発明者 渋谷 孝友 宮城県石巻市南光町２丁目２番１号 日 本製紙株式会社石巻工場内 (72)発明者 茂木 正俊 宮城県石巻市南光町２丁目２番１号 日 本製紙株式会社石巻工場内 (56)参考文献 特開 平３−260190（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−160502（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−45857（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−119289（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D21F 1/32 D21C 9/08 D21H 21/14

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】製紙工程中、プレスパートにおいて、 (a) 一般式（Ｉ） 【化１】 （式中、Ｒは炭素数８〜２２のアルキル基又はアルケニ
   ル基を示し、ＡＯはオキシエチレン基及びオキシプロピ
   レン基を示し、ｎ＋ｍは２〜５０の整数である。）で表
   わされるポリオキシアルキレンアルキルアミンブロック
   共重合体、 (b) 一般式（II） 【化２】 （式中、Ａはアミノ基にて置換されている２価の低級炭
   化水素基、又は一般式（III) 【化３】 （式中、Ｘは、ホスホノ低級アルキル基、好ましくは、
   炭素数１〜３のホスホノ低級アルキル基を示し、ｘ＋ｚ
   は１〜３の整数を示し、ｙは０〜４の整数を示す。）で
   表わされる２価の基を示す。）で表わされる有機ホスホ
   ン酸、及び (c) 非イオン界面活性剤（ポリオキシアルキレンアルキ
   ルアミンを除く。）を有効成分とするストーンロール汚
   れ防止剤をストーンロール又はフェルトに適用して、ピ
   ッチの堆積を防ぐことを特徴とするストーンロールから
   の湿紙の剥離性の改善方法。
2. 【請求項２】製紙工程中、プレスパートにおいて、 (a) 炭素数８〜２２の飽和又は不飽和脂肪族アミンにア
   ルキレンオキサイドを付加モル数が１０〜２５モルの範
   囲にて付加させて得られるポリオキシアルキレンアルキ
   ルアミンにおいて、上記オキシアルキレン基がオキシエ
   チレン基とオキシプロピレン基であり、これらがブロッ
   ク共重合体を形成しているポリオキシエチレンポリオキ
   シプロピレンアルキルアミンブロック共重合体、 (b) 一般式（II） 【化４】 （式中、Ａはアミノ基にて置換されている２価の低級炭
   化水素基、又は一般式（III) 【化５】 （式中、Ｘは、ホスホノ低級アルキル基、好ましくは、
   炭素数１〜３のホスホノ低級アルキル基を示し、ｘ＋ｚ
   は１〜３の整数を示し、ｙは０〜４の整数を示す。）で
   表わされる２価の基を示す。）で表わされる有機ホスホ
   ン酸、及び (c) 非イオン界面活性剤（ポリオキシアルキレンアルキ
   ルアミンを除く。）を有効成分とするストーンロール汚
   れ防止剤をストーンロール又はフェルトに適用して、ピ
   ッチの堆積を防ぐことを特徴とするストーンロールから
   の湿紙の剥離性の改善方法。
3. 【請求項３】有機ホスホン酸がアミノトリメチレンホス
   ホン酸、エチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン
   酸）、ヘキサメチレンジアミンテトラ（メチレンホスホ
   ン酸）及びジエチレントリアミンペンタ（メチレンホス
   ホン酸）から選ばれるものである請求項１又は２に記載
   のストーンロールからの湿紙の剥離性の改善方法。
4. 【請求項４】非イオン界面活性剤（ポリオキシアルキレ
   ンアルキルアミンを除く。）が脂肪族アルコールへのア
   ルキレンオキサイド付加物であるポリオキシアルキレン
   アルキルエーテル、アルキルフェノールへの付加物であ
   るポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル、ソ
   ルビタン脂肪酸エステルへの付加物であるポリオキシア
   ルキレンソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸
   エステルへの付加物であるポリオキシアルキレングリセ
   リン脂肪酸エステル、ペンタエリスリトール脂肪酸エス
   テルへの付加物であるポリオキシアルキレンペンタエリ
   スリトール脂肪酸エステル、脂肪酸への付加物であるポ
   リオキシアルキレン脂肪酸エステル又は脂肪酸アミドへ
   の付加物であるポリオキシアルキレン脂肪酸アミドであ
   る請求項１又は２に記載のストーンロールからの湿紙の
   剥離性の改善方法。