JP3717279B2 - 製紙用ピッチ抑制剤 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明はパルプ及び紙の製造工程におけるピッチ障害を抑制、防止するためのピッチ抑制剤に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、製紙工程においては種々の原因によりピッチトラブルが発生しており、ピッチ対策は製紙工場における重要な課題となっている。
【0003】
一般にピッチは木材から遊離される天然樹脂類や脂肪酸、あるいは古紙から持ち込まれるガム物質、更には製紙工程で使用されるサイズ剤などの添加薬品に由来する有機物を主体とする非水溶性の粘着性物質が、何らかの外的作用によって凝集した物と考えられている。
【0004】
凝集したピッチは、その粘着性によりファンポンプ、配管、チェスト、フェルト、ロール等の製造設備へ付着して生産性を阻害するだけでなく、パルプや紙へ付着して断紙の発生や製品の品質低下を招く。近年、紙の多様化に伴う使用薬品の増加と、公害規制に伴う工程での水のクローズド化により、ピッチ障害は増大する傾向になっている。
【0005】
従来ピッチ障害を抑制、防止するため、種々の方策が講じられてきた。例えばノニオン界面活性剤やアニオン系ポリマーによってピッチを分散させ、微粒子の状態で紙に抄き込ませる方法、タルクやクレイにピッチを吸着させ、ピッチの粘着性を低下させると共に紙に抄き込ませてしまう方法、あるいはカチオン性ポリマーでピッチをパルプに定着させる方法等が提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これまでの提案では水のクローズド化に伴う分散不良、タルク等によるワイヤーなどの摩耗、損傷、あるいは定着効果が不十分など、必ずしも満足できる結果は得られていない。そこで、本発明はある種のカチオン性化合物を使用することにより製造設備へのピッチの付着を著しく抑制し、かつ断紙の発生や製品の品質低下を防ぎ生産性、作業性の向上を提供することにある。
【0007】
【問題を解決するための手段】
本発明者等は製紙工程におけるピッチ抑制に関する研究を鋭意行った結果、ある種のカチオン性化合物が効果的にピッチを抑制するとの知見を得て、本発明に到達したものである。
【0008】
即ち、本発明は特定のアルキレンジアミン類とエピハロヒドリンとを反応させて得られる化合物の少なくとも一種類以上を含有することからなる製紙用ピッチ抑制剤を提供するものである。
【0009】
以下、本発明の構成について詳述する。ここに言うアルキレンジアミン類とは一般式
【化2】
(式中、R1、R2は炭素数1〜5のアルキル基もしくは炭素数1〜4ヒドロキシアルキル基であり、R3、R4は水素又は炭素数1〜5のアルキル基もしくは炭素数1〜4ヒドロキシアルキル基であり、R5は炭素数2〜6のアルキレン基である。)で表されるアルキレンジアミン類を指す。
【0010】
これは生成した化合物中に第4級アンモニウム基を有することが、本発明の目的とするピッチ抑制効果を高めるうえで、極めて有効である。又、アミノ基の有するアルキル基等が上述した炭素数より大きい場合、ピッチの定着効果を落とし、本発明の化合物としては好ましくない。
【0011】
もちろん、アルキレンジアミン類のいずれか一方が必ずしも3級アミノ基でなくても、エピハロヒドリンの反応モル数を高くすることにより、第4級アンモニウム基を有する化合物を合成することは可能であるが、これらの化合物は反応中あるいは経日中にゲル化、固化する等の現象が生じ易く、本発明の化合物としては適当ではない。
【0012】
本発明の化合物はアルキレンジアミン類とエピハロヒドリン類とを水又は低級アルコール溶媒を用い、30から100℃で数時間反応させることによって得られるが、アルキレンジアミン類とエピハロヒドリンとの反応モル比は1:0.7〜1:1.2である。
【0013】
使用するエピハロヒドリンとしてはエピクロルヒドリンあるいはエピブロモヒドリン等であるが、経済的にはエピクロルヒドリンが好ましい。更にアルキレンジアミンのいずれのアミノ基も3級アミノ基の場合は、塩酸又は臭酸等の鉱酸とエピハロヒドリンを用いるか、あるいはエピハロヒドリンのハロゲン化開環物、例えば、2−ヒドロキシ,1,3−ジクロロ(又はブロモ)プロパノール等を用いて反応させることもできる。
【0014】
ここに、本発明に使用し得るアルキレンジアミン類を例示すると、次のような物を挙げることができる。
1.テトラアルキルアルキレンジアミン類
例:N,N,N',N'−テトラメチルプロピレンジアミン
N,N,N',N'−テトラエチルヘキシレンジアミン等
2.ジアルキルアミノアルキルアミン類
例:ジメチルアミノプロピルアミン、ジエチルアミノエチルアミン等
3.トリ(又はテトラ)ヒドロキシアルキルアルキレンジアミン類
例:N,N,N',N'−テトラヒドロキシエチルエチレンジアミン
N,N,N'−トリヒドロキシプロピルヘキシレンジアミン等
4.ジアルキルモノ(又はジ)ヒドロキシエチルプロピルジアミン類
例:N,N−ジメチル、N',N'−ジヒドロキシエチルプロピレンジアミン
N,N−ジブチル、N'−ヒドロキシプロピルエチレンジアミン等
【0015】
とりわけ、本発明の化合物として最も効果の高い物は、生成した化合物中に第4級アンモニウム基と2級又は/及び3級アミノ基の双方を有する化合物である。これらの化合物は、ピッチ成分の粘着性低下とピッチのパルプへの定着性向上効果をバランス良くあわせもっており、この目的に最も合致するアルキレンジアミン類としては上記2に分類されるジアルキルアミノアルキルアミン類である。この中で特に経済的にも有効な物はジメチル(又はジエチル)アミノエチル(又はプロピル)アミンである。
【0016】
本発明の化合物の使用量はピッチの発生状況によって異なるが、通常、パルプ重量に対して0.001〜1%であり、一般的には0.01〜0.5%が好ましい。
【0017】
本発明の化合物は他のピッチコントロール成分を併用することを妨げない。
【0018】
本発明の化合物は起泡性も少なく、又は、アルキレンジアミンとエピハロヒドリンの反応モル比の選択によっては、サイズ剤の定着や濾水性向上にも寄与する物である。
【0019】
【実施例】
以下に本発明の実施例を示す。
【0020】
実施例1
4つ口フラスコにN,N,N',N'−テトラメチルエチレンジアミン116g(1モル)、と水171gを仕込み、よく混合した。次いで35%塩酸94g(0.9モル)を40℃以下で徐々に添加し、アミンの塩酸塩を調整した。その後、温度を70℃に昇温し、エピクロルヒドリン83.3g(0.9モル)を約2時間かけて滴下した。この間、温度は70〜80℃に保持した。エピクロルヒドリン滴下終了後、同温度で6時間反応を続行し、本発明品No.1の50%水溶液を得た。
【0021】
実施例2
実施例1と同様の方法でN,N−ジメチルN',N'−ジヒドロキシエチルプロピレンジアミン190g(1モル)とエピクロルヒドリン88g(0.95モル)を反応させ、本発明品No.2の50%水溶液を得た。
【0022】
実施例3
実施例1と同様の方法でN,N,N',N'−テトラヒドロキシエチルエチレンジアミン236g(1モル)とエピクロルヒドリン92.5(1モル)とを反応させ、本発明品No.3の50%水溶液を得た。
【0023】
実施例4
4つ口フラスコにジエチルアミノエチルアミン116g(1モル)、と水196gを仕込み、よく混合した。温度を40〜50℃に保持しながらエピクロルヒドリン88g(0.95モル)を約2時間かけて滴下した。滴下終了後、同温度で1時間、更に70〜80℃で8時間反応を続行させ、本発明品No.4の50%水溶液を得た。
【0024】
実施例5
実施例4と同様の方法でジメチルアミノプロピルアミン102g(1モル)とエピクロルヒドリン92.5g(1モル)を反応させ、本発明品No.5の50%水溶液を得た。
【0025】
本発明品No.1〜No.5について以下に記すピッチ制御テストを実施した。尚、比較品として次の市販のピッチコントロール剤及び界面活性剤を供試した。
1.市販品A(ジメチルアミン/エピクロルヒドリン縮合物系カチオンポ リマー 50%品)
2.市販品B(ポリアクリル酸系アニオンポリマー 30%品)
3.市販品C(鉱物油エマルジョン 30%品)
4.ノニオン界面活性剤(ポリ(20)オキシエチレンヘキサデシルアミン100%品)
5.カチオン界面活性剤(ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド30%品)
【0026】
テスト例1
クラフトパルプの製造工程より採取したピッチ(ピッチ▲1▼)を溶剤で抽出し、2%濃度に調整した。このピッチ溶液にLBKPを浸漬し、110℃で3時間乾燥して得たピッチ付着パルプ(ピッチ付着量…対パルプ1.5%)を、15%濃度で離解後、3%濃度に希釈し試験用パルプスラリーとした。試験用パルプスラリーは、J.TAPPI紙パルプ試験No.11のパルプピッチの金網付着試験法(試験器…熊谷理機工業(株)製ピッチテスター)に従ってピッチ付着試験を行い、ワイヤーへのピッチ付着量より性能評価を行った。尚、助剤の添加量は対パルプ当たり0.05重量%(固型分)であり、この時の試験温度は40℃、使用した溶剤はベンゼン/エタノール(2/1)混合溶剤である。
【0027】
テスト例2
ダンボール古紙を原料として中芯を製造している工程から採取したピッチ(ピッチ▲2▼)を用い、テスト例1と同様の試験を行った。この時、使用した溶剤はトルエンである。
【0028】
試験結果は表1に示す。
尚、パルプ付着量及び防止率(%)は下記の通り表される。
【0029】
【数1】
【0030】
【数2】
【0031】
【表1】
【0032】
表1に示したように本発明のピッチ抑制剤は比較品と比べ、優れたピッチ抑制効果があることが判る。
【0033】
【発明の効果】
本発明のピッチ抑制剤を使用することにより、ファンポンプ、配管、チェスト、ワイヤー、フェルト等の製造設備へのピッチ付着を著しく抑制し、紙の断紙や品質低下を防ぎ生産性、作業性の向上が得られる。
Claims (3)
- 請求項1に記載のアルキレンジアミン類がジアルキルアミノアルキルアミン類であるところの製紙用ピッチ抑制剤。
- 請求項1に記載のアルキレンジアミン類がジメチル(又はジエチル)アミノエチル(又はプロピル)アミンであるところの製紙用ピッチ抑制剤。
Priority Applications (1)
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JP20840497A JP3717279B2 (ja) | 1997-07-18 | 1997-07-18 | 製紙用ピッチ抑制剤 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP20840497A JP3717279B2 (ja) | 1997-07-18 | 1997-07-18 | 製紙用ピッチ抑制剤 |
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JP20840497A Expired - Lifetime JP3717279B2 (ja) | 1997-07-18 | 1997-07-18 | 製紙用ピッチ抑制剤 |
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- 1997-07-18 JP JP20840497A patent/JP3717279B2/ja not_active Expired - Lifetime
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