JP4151048B2

JP4151048B2 - 紙・パルプ製造工程用ピッチ抑制剤およびピッチ抑制方法

Info

Publication number: JP4151048B2
Application number: JP2003130410A
Authority: JP
Inventors: 滋計水口
Original assignee: Katayama Chemical Works Co Ltd
Current assignee: Katayama Chemical Works Co Ltd
Priority date: 2002-05-24
Filing date: 2003-05-08
Publication date: 2008-09-17
Anticipated expiration: 2023-05-08
Also published as: JP2004044067A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は紙・パルプ製造工程、特に新聞用紙製造工程のワイヤーパート、プレスパートのロール、毛布、および毛布サクションボックスのピッチ汚れを防止する紙製造工程のピッチ抑制剤およびそれを用いるピッチ抑制方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、紙製造、特に新聞用紙製造において原料として古紙の使用比率が上昇しており、従来の機械パルプのＧＰ、ＴＭＰ由来の材によるピッチのみでなく、古紙由来のラテックス、酢酸ビニル系の接着剤（ホットメルト）によるピッチトラブルが増加している。また、近年は生産性を上げる為に、抄紙速度をあげており、古紙比率の上昇、マシンの大型化と相まってワイヤーパート、プレスパートのロール、毛布、毛布サクションボックスへのピッチ汚れの問題が顕在化している。
【０００３】
ピッチ付着により、紙へのチリの増加、紙切れの発生回数の増加のみでなく、抄紙機械を止めてワイヤー、ロール、毛布サクションボックスのピッチを手作業にて除去しており、運転員の作業性の負担増加、および紙の生産性のロスとして大きな問題となっている。
【０００４】
従来から、このピッチ障害に対していろいろな防止剤が提案されている。例えば、特開平７−１６６４８７号公報には、特定のホスホベタイン化合物の１種あるいは２種以上とカチオンポリマーの１種以上を有効成分とするピッチ抑制剤が記載されている。また、特開平７−１２６９９６号公報には、特定の両性界面活性剤のうち１種または２種以上と水溶性カチオンポリマーを有効成分として含有するピッチ抑制剤が提案されている。
【０００５】
しかしながら、昨今の古紙配合率上昇により、紙製造工程、特に新聞用紙製造工程にピッチ付着障害が増加しており、さらに効率の良いピッチ付着抑制剤が求められている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平７−１６６４８７号公報
【特許文献２】
特開平７−１２６９９６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は紙・パルプ製造工程、特に新聞用紙製造工程のワイヤーパート、プレスパートのロール、毛布および毛布サクションボックスのピッチ汚れ防止に有用なピッチ抑制剤およびピッチ抑制方法を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は紙・パルプ製造工程、特に新聞用紙製造工程のワイヤーパート、プレスパートのロール、毛布および毛布サクションボックスのピッチ汚れ防止について検討を重ねた結果、特定の分子量を有するカチオンポリマーおよび特定の非イオン界面活性剤と、１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン酸とを用いることにより、効率よくワイヤーパート、プレスパートのロール、毛布および毛布サクションボックスのピッチ汚れを防止出来ることを見い出し、本発明を完成するに到った。
【０００９】
かくして、この発明によれば、分子量２０，０００〜１００，０００のポリジアリルジメチルアンモニウム塩からなるカチオンポリマーと、高級脂肪族アミンにエチレンオキサイドまたはエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドを付加させた非イオン界面活性剤と、１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン酸とを有効成分として含有することを特徴とする紙・パルプ製造工程用ピッチ抑制剤が提供される。
【００１０】
また、この発明によれば、分子量２０，０００〜１００，０００のポリジアリルジメチルアンモニウム塩からなるカチオンポリマーと、高級脂肪族アミンにエチレンオキサイドまたはエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドを付加させた非イオン界面活性剤と、１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン酸とを紙・パルプ製造工程水に添加してピッチの汚れを抑制することを特徴とする紙・パルプ製造工程のピッチ抑制方法が提供される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
この発明で用いられる分子量２０，０００〜１００，０００のポリジアリルジメチルアンモニウム塩は、一般式（Ｉ）
【００１２】
【化１】

【００１３】
（式中、Ｘはハロゲン原子または鉱酸アニオン、ｎは整数）で表される。
【００１４】
一般式（Ｉ）におけるＸの「ハロゲン原子」としては、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素などが挙げられ、塩素が特に好ましい。また、Ｘの鉱酸アニオンとしては、硫酸、硝酸、リン酸および炭酸などのアニオン、すなわちＨＳＯ_４ ^―、ＮＯ_３ ^―、Ｈ_２ＰＯ_４ ^―およびＨＣＯ_３ ^―などが挙げられる。一般式（Ｉ）におけるｎは、ポリジアリルジメチルアンモニウム塩の分子量が２０，０００〜１００，０００となり得るような整数である。
【００１５】
一般式（Ｉ）で表されるポリジアリルジメチルアンモニウム塩としては、具体的にはポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド、ポリジアリルジメチルアンモニウムブロマイド、ポリジアリルジメチルアンモニウムナイトレート、ポリジアリルジメチルアンモニウムサルフェートおよびポリジアリルジメチルアンモニウムホスフェートなどが挙げられ、中でもポリジアリルジメチルアンモニウムクロライドが特に好ましい。
【００１６】
ポリジアリルジメチルアンモニウム塩の分子量は、ピッチ抑制効果の点で２０，０００〜１００，０００が好ましく、３０，０００〜５０，０００が特に好ましい。
【００２２】
この発明で用いられる高級脂肪族アミンにエチレンオキサイドまたはエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドを付加させた非イオン界面活性剤は、炭素数１０〜２０の飽和または不飽和の脂肪族アミンに、エチレンオキサイドを１５〜３０モル付加させたもの、プロピレンオキサイドを０〜１５モル付加させたものが、ピッチ抑制効果の点で好ましく、エチレンオキサイドを１５〜２０モル付加させたもの、プロピレンオキサイドを０〜５モル付加させたものがさらに好ましい。
【００２３】
炭素数１０〜２０の飽和または不飽和の脂肪族アミンの具体例としては、デシルアミン、ドデシルアミン、テトラデシルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン、オレイルアミン、牛脂アルキルアミン、およびヤシアルキルアミンが挙げられる。牛脂アルキルアミン、ヤシアルキルアミンとは、そのアミンがヤシ油もしくはヤシ脂肪、牛脂等から公知の手段により製造された炭素数１２〜２０の直鎖状または分枝状の飽和または不飽和の脂肪族炭化水素基がその主要成分を占めるアミンの混合物（混合アルキルアミン）であることを意味する。
【００２４】
この発明において、上記カチオンポリマーと非イオン界面活性剤とは、重量比として１：１９〜１：９で配合または併用することのより、相乗的なピッチ抑制効果が発揮される点で好ましく、１：９〜３：１で配合するのがさらに好ましい。
【００２５】
この発明のピッチ抑制剤は、有効成分であるカチオンポリマーと非イオン界面活性剤と、１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン酸とを適当な溶媒で希釈した製剤として用いると都合がよく、水溶液の形態が、安全性、貯蔵および取扱い上特に好ましい。製剤中の有効成分の含有割合は特に限定されないが、通常、製剤１００重量部中に有効成分の合計量として１〜５０重量部、好ましくは５〜４０重量部、さらに好ましくは１０〜３０重量部である。
【００２６】
この発明のピッチ抑制剤およびピッチ抑制方法は、ホスホン酸化合物やホスフィン酸化合物および／または有機酸化合物をさらに含有することにより、ピッチ抑制効果を向上させることができる。ホスホン酸化合物やホスフィン酸化合物としては、具体的には、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、トリメ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ルホスホン酸、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）、１−ヒドロキシプロパン−１，１−ジホスホン酸、１−アミノプロパン−１，１−ジホスホン酸および１，２，４−トリカルボキシブタン−２−ホスホン酸、ビス（ポリ−２−カルボキシエチル）ホスフィン酸（バイオラボ社の「Ｂｅｌｃｌｅｎｅ５００」、「Ｂｅｌｃｌｅｎｅ４００」、「ＢｅｌｌａｓｏｌＳ−３０」：ＢｅｌｃｌｅｎｅおよびＢｅｌｌａｓｏｌはバイオラボ社の登録商標である）など、有機酸化合物としては、リンゴ酸、クエン酸、酒石酸、グルコン酸など、ならびにそれらのアルカリ金属塩が挙げられる。
【００２７】
アルカリ金属塩としては、ナトリウム塩およびカリウム塩などが挙げられる。なかでも、ピッチ抑制効果の点から、１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン酸および１，２，４−トリカルボキシブタン−２−ホスホン酸が好ましい。
【００２８】
ホスホン酸、ホスフィン酸化合物、有機酸化合物の併用割合は、この発明の有効成分であるカチオンポリマーと非イオン界面活性剤の合計量１重量部に対して、０．０１〜５重量部、好ましくは０．０５〜０．２５重量部である。併用割合が上記の範囲であれば、良好なピッチ抑制効果が得られる。
【００２９】
また、ワイヤー、プレスパートのロール、毛布の濡れ性、なじみ性を上げる為に第２級の合成アルコールのエチレンオキサイド付加物、第２級の合成アルコールのエチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイド付加物、カチオン界面活性剤のアルキルジメチルベンジルアンモニウム塩の１種以上を併用しても良い。さらに、殺菌剤としてイソチアゾリン化合物、ベンゾイソチアゾリン化合物、脂肪族ニトロアルコール化合物、カチオン系界面活性剤化合物を配合してもよい。
【００３０】
この発明のピッチ抑制有効成分を、紙・パルプ製造工程水、特にロールや毛布のシャワー水に添加することにより、該設備の工程水系の設備、特にワイヤーパート、プレスパートのロール、毛布、および毛布サクションボックスのピッチ汚れを顕著に防止することができる。
【００３１】
紙・パルプ製造工程水への添加量は、存在するピッチの量により左右されるが、通常、パルプに対し有効成分量として０．００１〜０．２重量％となるように、またシャワー水中に有効成分として５〜２０００ｍｇ／Ｌ、好ましくは１０〜５００ｍｇ／Ｌとなるように連続的または間欠的に添加することにより、上記設備に付着するピッチ汚れを顕著に防止することができる。
【００３２】
【実施例】
この発明を実施例および試験例により以下に説明するが、この発明はこれらの実施例および試験例により限定されるものではない。
【００３３】
（実施例１および比較例１〜１６）
実施例１
ポリジメチルジアリルアンモニウムクロライド５重量部
（分子量５万）
ステアリルアミンエチレンオキサイド２０モル付加物１２重量部
１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン酸３重量部
水８０重量部
【００３８】
比較例１
ポリジメチルジアリルアンモニウムクロライド５重量部
（分子量１万）
ステアリルアミンエチレンオキサイド２０モル付加物１５重量部
水８０重量部
比較例２
ポリジメチルジアリルアンモニウムクロライド５重量部
（分子量２０万）
ステアリルアミンエチレンオキサイド２０モル付加物１５重量部
水８０重量部
比較例３
ポリジメチルジアリルアンモニウムクロライド５重量部
（分子量５０万）
ステアリルアミンエチレンオキサイド２０モル付加物１５重量部
水８０重量部
【００３９】
比較例４
エピクロルヒドリン−ジメチルアミン重合物５重量部
（分子量３万）
オレイルアミンエチレンオキサイド１０モル付加物１５重量部
水８０重量部
比較例５
エピクロルヒドリン−ジメチルアミン重合物５重量部
（分子量５万）
ステアリルアミンエチレンオキサイド５０モル付加物１５重量部
水８０重量部
比較例６
ポリジメチルジアリルアンモニウムクロライド２０重量部
（分子量５万）
水８０重量部
【００４０】
比較例７
エピクロルヒドリン−ジメチルアミン重合物２０重量部
（分子量５万）
水８０重量部
比較例８
ステアリルアミンエチレンオキサイド２０モル付加物２０重量部
水８０重量部
比較例９
オレイルアミンエチレンオキサイド２０モル付加物２０重量部
水８０重量部
【００４１】
比較例１０
ラウリルアミンエチレンオキサイド２０モル付加物２０重量部
水８０重量部
比較例１１
ポリエチレングリコールオレイルエーテル・２０重量部
ＥＯ２０モル付加物（ピッチコントロール剤）
水８０重量部
比較例１２
１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン酸２０重量部
水８０重量部
比較例１３
リンゴ酸２０重量部
水８０重量部
【００４２】
比較例１４
ポリジメチルジアリルアンモニウムクロライド５重量部
（分子量５万）
ラウリルアミンプロピレンオキサイド５モル付加物１５重量部
水８０重量部
比較例１５
エピクロルヒドリン−ジメチルアミン重合物５重量部
（分子量１０万）
オレイルアミンプロピレンオキサイド１５モル付加物１５重量部
水８０重量部
比較例１６
エピクロルヒドリン−ジメチルアミン重合物５重量部
（分子量１０万）
オレイルアミンエチレンオキサイド３０モル・１５重量部
プロピレンオキサイド２０モル付加物
水８０重量部
【００４３】
試験例１
（試験ピッチの調整方法）
新聞用紙を製造するＡ製紙工場のプレスパートのセンターロールに付着したピッチを使用した。ピッチをクロロホルムにて８０℃にて５時間抽出した。抽出後、ピッチクロロホルム抽出液を２０％濃度に調整した。
【００４４】
（ピッチ汚れ防止試験方法）
１２ｃｍ×１０ｃｍに市販のボール紙（コクヨ製）を切る。（内５ｃｍ×１０ｃｍはピッチの塗布面）ピッチの塗布面に試験ピッチ調整液をピッチの固形分で約５０ｇ／ｍ^２になるように塗布する。次いで８０℃２時間乾燥した。５００ｍｌビーカーに実施例１〜１５、および比較例１〜１６の製剤を有効成分濃度２００ｍｇ／Ｌ水溶液として５００ｍｌを入れる。４０℃に加温してから、試験ピッチ塗布ボール紙を２分間ビーカーに浸積する。２分後、試験ピッチ塗布ボール紙をビーカーから取り出す。板ガラス（２０×２０ｃｍ、市販）の上に、取り出したピッチ塗布ボール紙を塗布面を上にして置く。その上に１０×１０ｃｍのウレタンゴム板（オーツタイヤ製）を乗せる。更に上に板ガラスを乗せる。その板ガラスの上に３ｋｇの鉄製の重しを乗せる。重しを乗せプレスした状態で試料ピッチボール紙／ウレタンゴム板を挟んだ２枚の板ガラスを７０℃の乾燥機の中に入れて１０分間維持する。１０分後、乾燥機より取り出す。
【００４５】
直ちに試験ピッチ塗布ボール紙からウレタンゴムを剥がし、その時の剥離抵抗力（ｇ）をデジタルフォース張力計（剥離計、日本電産製FGC-2）で測定した。
また、試験直後に、ウレタンゴム板の試験ピッチ塗布ボール紙との接触面の汚れ度合いを目視で観察した。
ウレタンゴム板の汚れ度合いを以下に示す基準で５段階に評価し、各試験について１〜５の評点を付した。
１：汚れ面積部全体の０％
２：汚れ面積部全体の０〜２％
３：汚れ面積部全体の２〜５％
４：汚れ面積部全体の５〜２０％
５：汚れ面積部全体の２０％以上
得られた結果を表１に示す。
【００４６】
【表１】

【００４９】
【発明の効果】
この発明のピッチ抑制剤およびピッチ抑制方法により、紙・パルプ製造工程系の設備、特に新聞用紙製造工程のワイヤーパート、プレスパートのロール、毛布および毛布サクションボックスのピッチ汚れを顕著に防止することができ、紙・パルプの生産性を向上できるという効果を有する。
この発明のピッチ抑制剤およびピッチ抑制方法は、紙・パルプ製造工程の設備、特に新聞用紙製造工程のワイヤーパート、プレスパートのロール、毛布、および毛布サクションボックスのピッチ汚れを顕著に防止することができ、その結果ピッチ汚れによる紙切れ防止、ピッチの紙への転写による紙のちり防止に効果がある。さらに、毛布および毛布サクションボックスのピッチ汚れがなくなった事により、停修時の作業上の手間（毛布サクションボックスの手作業による掃除等）の大幅な軽減および毛布の寿命が伸びた事により、紙・パルプの生産性の向上させることができるという効果を有する。また、抄紙設備用具の消耗が抑制され経費の大幅な節減に寄与できる。

Claims

分子量２０，０００〜１００，０００のポリジアリルジメチルアンモニウム塩からなるカチオンポリマーと、高級脂肪族アミンにエチレンオキサイドまたはエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドを付加させた非イオン界面活性剤と、１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン酸とを有効成分として含有することを特徴とする紙・パルプ製造工程用ピッチ抑制剤。
高級脂肪族アミンが炭素数１０〜２０の飽和または不飽和の脂肪族アミンであり、エチレンオキサイドの付加モル数が１５〜３０、プロピレンオキサイドの付加モル数が０〜１５である請求項１記載のピッチ抑制剤。
カチオンポリマーと非イオン界面活性剤との配合割合が、重量比として１：１９〜９：１である請求項１または請求項２に記載のピッチ抑制剤。
水溶液の形態にある請求項１から請求項３のいずれかに記載のピッチ抑制剤。
分子量２０，０００〜１００，０００のポリジアリルジメチルアンモニウム塩からなるカチオンポリマーと、高級脂肪族アミンにエチレンオキサイドまたはエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドを付加させた非イオン界面活性剤と、１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン酸とを紙・パルプ製造工程水に添加してピッチの汚れを抑制することを特徴とする紙・パルプ製造工程のピッチ抑制方法。
高級脂肪族アミンが炭素数１０〜２０の飽和または不飽和の脂肪族アミンであり、エチレンオキサイドの付加モル数が１５〜３０、プロピレンオキサイドの付加モル数が０〜１５である請求項５に記載のピッチ抑制方法。
カチオンポリマーと非イオン界面活性剤とを有効成分濃度として、５〜２０００ｍｇ／Ｌとなるように添加される請求項５または請求項６に記載のピッチ抑制方法。
紙・パルプ製造工程水がシャワー水である請求項５から請求項７のいずれかに記載のピッチ抑制方法。