JP4310019B2

JP4310019B2 - Pitch control agent for papermaking process and pitch adhesion prevention method during papermaking process

Info

Publication number: JP4310019B2
Application number: JP2000079636A
Authority: JP
Inventors: 多市黒田
Original assignee: Taihokohzai Co Ltd
Current assignee: Taihokohzai Co Ltd
Priority date: 2000-03-22
Filing date: 2000-03-22
Publication date: 2009-08-05
Anticipated expiration: 2020-03-22
Also published as: JP2001271290A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製紙工程、特にパルプ及び紙の製造工程に発生するピッチトラブルを抑制すると共に、ピッチがパルプ及び紙の品質に悪影響を与えないようにするための製紙工程用ピッチコントロール剤及び製紙工程中のピッチの付着防止方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
製紙工程、特にパルプ及び紙の製造工程においては、木材から由来した天然樹脂、ガム状物質等、製紙工程で添加される薬品及び古紙からなる接着剤、インク等が複合してなる粘着質の所謂ピッチが発生し、その工程中の種々の場所に付着し、蓄積する。例えば配管内、チェスト、ワイヤー（長網）、フェルト、ドライヤーロール等に付着し、特にワイヤー（長網）、フェルト、ドライヤーロールにピッチが付着した場合は、紙にピッチが転着したり、或いは走行する紙に接着してその走行を阻害することにより剥離孔や欠陥を形成させ、品質の低下、或いはひどい場合には断紙等のトラブルを引き起こし、設備稼動の一時停止を余儀なくされる場合もあった。特に近年は紙の多様化に伴い、ピッチトラブルが増加している。
このような製造工程でのピッチトラブルを抑制、防止する方法としては、界面活性剤、或いは界面活性剤と有機溶剤とを併用して、ピッチを分散又は可溶化させる方法（例えば特公平１−５６１９３号公報等）、タルクを代表とする無機粉体にピッチを吸着させ、粘着性、付着性を低下させる方法、さらに最近ではカチオンポリマー、或いはカチオンポリマーと界面活性剤とを併用してピッチの電荷を中和して粘着性を低下させる方法（例えば特開昭６３−１５２４９３号公報等）も知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記界面活性剤、或いは界面活性剤と有機溶剤とを併用してピッチを分散又は可溶化する方法では、その分散効果、可溶化効果が十分でなく、特に有機溶剤を併用する場合には作業環境の悪化を招くことから今日ではその使用が控えられる傾向にあった。
また、タルク等の無機粉体によりピッチを吸着する方法では、無機粉体へのピッチの吸着が十分ではなく、数カ所に分けて添加しているのが現状であり、それでも紙への定着が低く、また白水の汚濁をよび、さらに製紙工程のワイヤー等の摩耗も大きく改善策が待たれている。
さらに、カチオンポリマー、或いはカチオンポリマーと界面活性剤とを併用してピッチの電荷を中和する方法では、その電荷中和にポリマーが消費されるためにポリマーの必要量が多くなり、ピッチ粒子の集塊化現象を招き、そのまま紙にすかれると製紙になった場合、品質の低下を引き起こし、またバージンパルプには使用できないという欠点があった。
【０００４】
【課題を解決するために手段】
本発明は前記問題を解決するために鑑みなされたもので、製紙工程、特にパルプ及び紙の製造工程に添加することによりピッチの析出、付着を防止し、パルプ及び紙の品質に悪影響を与えないためのピッチコントロール剤を提案するものであり、主成分が
【化３】

の構造を有する塩化ポリオキシエチレンアルキルメチルアンモニウムであることを特徴とする製紙工程用ピッチコントロール剤及び製紙工程中のピッチの付着防止方法に関するものである。
【０００５】
本発明のピッチコントロール剤をパルプ又は紙の製造工程の一部、例えばフェルトの洗浄水、長網（ワイヤー）の流し水や洗浄水などに混合して噴霧することによりピッチコントロール剤のピッチに対する可溶化、分散効果によりピッチの付着を著しく防止することができ、パルプ及び紙の品質に悪影響を与えないことを見出し、本発明に至った。
【０００６】
【発明の実施の形態】
前記本発明に用いる塩化ポリオキシエチレンアルキルメチルアンモニウムは、カチオン界面活性剤の第４級アンモニウム塩に属するものであるが、これにエチレンオキサイドを付加させたものである。その付加モル数（ｍ＋ｎ）によって、そのピッチコントロール効果が大きく相違する。即ち低付加モル数（ｍ＋ｎが２モル以下）では、エチレンオキサイドを付加していない第４級アンモニウム塩であるモノアルキルアンモニウムクロライド及びジアルキルアンモニウムクロライド等と同様に、ピッチに対する可溶化、分散効果があまり見られないが、その付加モル数（ｍ＋ｎ）が３〜２５モル、より好適には５〜２０モルの範囲で卓越したピッチに対する可溶化、分散効果が得られることを見出した。この現象は、マイナス（−）に帯電したピッチ表面に、本発明の塩化ポリオキシエチレンアルキルメチルアンモニウムの窒素分子（Ｎ⁺）が吸着し、さらに適度に付加（３〜２５モル）したエチレンオキサイドとの作用によってピッチの可溶化、分散が助長されると推察され、低付加モル数（ｍ＋ｎが２モル以下）及び０の場合は弱い分散力であり、また一部ピッチの二次凝集も見られる。また、高付加モル数（ｍ＋ｎが２６モル以上）では、カチオン性が弱くなるためかピッチに対する可溶化、分散効果が低下する。したがって、本発明の製紙工程用ピッチコントロール剤のピッチの可溶化、分散効果には、塩化ポリオキシエチレンアルキルメチルアンモニウムのエチレンオキサイドの適度な付加モル数（ｍ＋ｍ＝３〜２５モル）が必要不可欠である。
【０００７】
また、本発明に用いる塩化ポリオキシエチレンアルキルメチルアンモニウム中のアルキル基は炭素数Ｃ₈ _〜 ₁₈であり、例えばオクチル基、ラウリル基、オレイル基、ステアリル基、及びアルキル（ヤシ）基等が挙げられるが、特にオレイル基、ステアリル基、及びアルキル（ヤシ）基等が効果的である。
【０００８】
さらに、本発明に用いる塩化ポリオキシエチレンアルキルメチルアンモニウムとしては、一種単独を使用しても良いし、エチレンオキサイドの付加モル数（ｍ＋ｎ）が異なる二種以上を併用しても良く、さらにアルキル基の異なる二種以上を併用しても良い。
【０００９】
また、本発明のピッチコントロール剤は、塩化ポリオキシエチレンアルキルメチルアンモニウムのみで構成されるものでも良いし、他の界面活性剤、例えば非イオン系界面活性剤やカチオン系界面活性剤と併用しても良く、特に非イオン系界面活性剤のポリオキシエチレンアルキルエーテルのＨ．Ｌ．Ｂ．が６〜１８ものを併用することが望ましい。
【００１０】
本発明の塩化ポリオキシエチレンアルキルメチルアンモニウムを主成分とするピッチコントロール剤を配合した水溶液を製紙工程、特に長網（ワイヤー）、フェルト、ロール等に噴霧したり、或いは長網の流し水に混合したり、洗浄水シャワーラインに添加することにより、ピッチトラブルを防止し、ピッチがパルプ及び紙に、その品質に悪影響を与えることがないという効果を発揮する。その混合量は、０．００５〜０．１重量％程度で十分な効果を発揮する。
【００１１】
【実施例】
〔配合例１〜５，比較例１〜４〕
表１に示す組成のピッチコントロール剤を調製した。
【表１】

【００１２】
〔評価方法〕
〔手順〕
１．段ボール古紙より中芯を製造している製紙工場の製造ラインより採取した付着物をベンゼン／エタノール＝２／１（容量比）の混合溶剤で抽出した（ピッチの抽出）。
２．抽出したピッチをイソプロピルアルコール／ベンゼン＝２／１（容量比）に再溶解させ、３重量％のピッチ溶解液とした（イソプロピルアルコールをベースに溶解させたのは水に分散しやすくするためである）。
３．段ボールの表紙を剥ぎ取り、中芯を取り出し、熱湯にしばらく浸漬して洗浄した。さらに、同様に４〜５回洗浄して糊料等を除去させた。その後、完全に乾燥させ、パルプ離解機にかけ０．３重量％の紙料とした。
４．上記３．で得られた紙料５００ｍｌに対して前記（表１の）ピッチコントロール剤を２００ｐｐｍ添加した。次いで上記２．で得られたピッチ溶解液４ｍｌを加え、コロイドピッチとして、Ｊ．ＴＡＰＰＩ紙パルプ試験法Ｎｏ．１１のパルプピッチ金網付着試験法にて、ピッチの金網付着量を測定し、付着防止効果を判定した。
尚、試験条件は、液温４０℃、ｐＨ６．０、ピッチ抽出溶剤＝ベンゼン／エタノール＝２／１（容量比）である。試験結果を表２に示した。
【００１３】
〔試験結果〕
【表２】

【００１４】
表２より明らかなように、本発明の製紙工程用ピッチコントロール剤である配合例１〜５は、従来のピッチコントロール剤である比較例１〜４に比べ、優れたピッチ付着防止効果を示すことが確認された。
【００１５】
〔実施試験〕
図１に示すように某製紙工場の抄紙機プレス工程における一番プレスフェルトのフェルト洗浄用高圧シャワー水（２０ｋｇ／ｃｍ²程度の水圧）に、前記配合例２，５、比較例１のピッチコントロール剤をシャワー水に対し、０．０２重量％連続注入し、３ヶ月間操業後、使用済みフェルトの一部を採取し、フェルトに付着したピッチ量を測定した。結果を表３に示す。
【００１６】
〔試験結果〕
【表３】

【００１７】
表３より明らかなように、本発明の製紙工程用ピッチコントロール剤である配合例２，５は、従来のピッチコントロール剤である比較例１に比べ、優れたピッチ付着防止効果を示すことが確認された。尚、ブランクは稼動停止となった。
【００１８】
以上本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明は前記した実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した構成を変更しない限りどのようにでも実施することができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のピッチコントロール剤は、製紙工程、特にパルプ及び紙の製造工程に発生するピッチトラブルを抑制し、しかもピッチがパルプ及び紙に悪影響を与えないようするにことができる。
また、本発明のピッチの付着防止方法は、通常使用されるフェルトの洗浄水や長網の流し水や洗浄水などに上述のピッチコントロール剤を添加すればよいので新たな噴霧ライン等を設ける必要がなく、また極めて少量添加すればよいので経済性にも優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施試験におけるピッチの付着防止方法を示し、ピッチコントロール剤を一番プレスフェルトのフェルト洗浄用高圧シャワー水に添加して噴霧することを示す概略図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pitch control agent for a papermaking process and a papermaking process for suppressing pitch troubles occurring in the papermaking process, particularly pulp and paper manufacturing processes, and preventing the pitch from adversely affecting the quality of pulp and paper. The present invention relates to a method for preventing adhesion of a pitch inside.
[0002]
[Prior art]
In the paper manufacturing process, especially pulp and paper manufacturing processes, natural resins derived from wood, gum-like substances, etc., chemicals added in the paper manufacturing process, adhesives made from waste paper, inks, etc. are combined so-called A pitch is generated and adheres and accumulates at various locations in the process. For example, when it adheres to pipes, chests, wires (long meshes), felts, dryer rolls, etc., especially when wires adhere to wires (long meshes), felts, dryer rolls, the pitch is transferred to paper, or In some cases, peeling and defects may be formed by adhering to the running paper and hindering its running, resulting in degraded quality or troubles such as paper breakage in the worst case, and the equipment operation may be temporarily suspended. there were. In recent years, pitch troubles have increased with the diversification of paper.
As a method for suppressing or preventing pitch trouble in such a production process, a method of dispersing or solubilizing pitch by using a surfactant or a surfactant and an organic solvent in combination (for example, Japanese Patent Publication No. 1-56193). Etc.), a method in which pitch is adsorbed to inorganic powder typified by talc to reduce adhesion and adhesion, and more recently, the charge of the pitch by using a cationic polymer or a combination of a cationic polymer and a surfactant. There is also known a method for reducing the tackiness by neutralizing (for example, JP-A-63-152493).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the method of dispersing or solubilizing the pitch by using the surfactant or the surfactant and the organic solvent in combination, the dispersion effect and the solubilizing effect are not sufficient, especially when the organic solvent is used in combination. Today, there is a tendency to refrain from using it because it causes a worsening of the working environment.
Also, in the method of adsorbing pitch with inorganic powder such as talc, the adsorption of the pitch to the inorganic powder is not sufficient, and it is currently being added in several places, but the fixing to paper is still low In addition, there is a demand for improvement measures for white water contamination, and for the wear of wires in the papermaking process.
Furthermore, in the method of neutralizing the charge of the pitch by using a cationic polymer or a combination of a cationic polymer and a surfactant, the polymer is consumed for the charge neutralization, so the amount of polymer required increases, When it is made into paper when it is agglomerated, it causes a deterioration in quality and cannot be used for virgin pulp.
[0004]
[Means for solving the problems]
The present invention has been made in order to solve the above problems, and prevents the precipitation and adhesion of pitch by adding to the paper manufacturing process, particularly pulp and paper manufacturing processes, and does not adversely affect the quality of pulp and paper. Pitch control agent is proposed for the main component

It is related with the pitch control agent for papermaking processes characterized by being polyoxyethylene alkylmethylammonium chloride which has the structure of the following, and the pitch adhesion prevention method in a papermaking process.
[0005]
The pitch control agent of the present invention can be applied to the pitch of the pitch control agent by mixing and spraying it with a part of the pulp or paper manufacturing process, for example, washing water for felt, running water or washing water for a long net (wire). It has been found that the adhesion of pitch can be remarkably prevented by the solubilization and dispersion effects and does not adversely affect the quality of pulp and paper, and the present invention has been achieved.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The polyoxyethylene alkylmethylammonium chloride used in the present invention belongs to a quaternary ammonium salt of a cationic surfactant, and is obtained by adding ethylene oxide thereto. The pitch control effect varies greatly depending on the number of added moles (m + n). That is, at low addition mole number (m + n is 2 mol or less), solubilization and dispersion effects on pitch are not so much as in the case of monoalkylammonium chloride and dialkylammonium chloride which are quaternary ammonium salts not added with ethylene oxide. Although not seen, it was found that an excellent solubilization and dispersion effect with respect to pitch can be obtained when the number of added moles (m + n) is 3 to 25 mol, more preferably 5 to 20 mol. This phenomenon is caused by adsorption of nitrogen molecules (N ⁺ ) of the polyoxyethylene alkylmethylammonium chloride of the present invention onto the negatively charged pitch surface and further addition (3 to 25 mol) of ethylene oxide. It is presumed that the solubilization and dispersion of the pitch are promoted by the action of, and when the added mole number (m + n is 2 moles or less) and 0, the dispersion power is weak, and secondary aggregation of a part of the pitch is also observed. . In addition, when the number of added moles (m + n is 26 moles or more), the effect of solubilization and dispersion on pitch decreases because the cationicity is weakened. Therefore, an appropriate addition mole number (m + m = 3 to 25 mol) of polyoxyethylenealkylmethylammonium chloride ethylene oxide is indispensable for the pitch solubilization and dispersion effect of the pitch control agent for papermaking process of the present invention. is there.
[0007]
The alkyl groups in the chloride polyoxyethylene alkyl methyl ammonium used in the present invention is the number of C ₈ _~ ₁₈ carbon atoms and for example octyl, lauryl, oleyl, stearyl group, and an alkyl (coconut) group and the like However, an oleyl group, a stearyl group, an alkyl (coconut) group, and the like are particularly effective.
[0008]
Furthermore, as polyoxyethylene alkylmethylammonium chloride used in the present invention, one kind may be used alone, or two or more kinds having different addition mole numbers (m + n) of ethylene oxide may be used in combination. Two or more different types may be used in combination.
[0009]
The pitch control agent of the present invention may be composed only of polyoxyethylene alkylmethylammonium chloride, or may be used in combination with other surfactants, such as nonionic surfactants and cationic surfactants. In particular, non-ionic surfactant polyoxyethylene alkyl ether H.V. L. B. It is desirable to use 6-18 together.
[0010]
An aqueous solution containing a pitch control agent based on polyoxyethylene alkylmethylammonium chloride as a main component of the present invention is sprayed on a papermaking process, in particular, a long mesh (wire), felt, roll or the like, or mixed with running water of a long mesh. Or by adding to the washing water shower line, the pitch trouble is prevented, and the effect that the pitch does not adversely affect the quality of the pulp and paper is exhibited. The mixing amount is about 0.005 to 0.1% by weight and exhibits a sufficient effect.
[0011]
【Example】
[Composition Examples 1-5, Comparative Examples 1-4]
A pitch control agent having the composition shown in Table 1 was prepared.
[Table 1]

[0012]
〔Evaluation methods〕
〔procedure〕
1. The deposits collected from the production line of the paper mill producing the core from the corrugated used paper were extracted with a mixed solvent of benzene / ethanol = 2/1 (volume ratio) (pitch extraction).
2. The extracted pitch was re-dissolved in isopropyl alcohol / benzene = 2/1 (volume ratio) to obtain a 3 wt% pitch solution (the isopropyl alcohol was dissolved in the base in order to facilitate dispersion in water. ).
3. The cover of the cardboard was peeled off, the core was taken out, and immersed in hot water for a while and washed. Further, the paste was removed by washing 4 to 5 times in the same manner. Then, it was completely dried and applied to a pulp disintegrator to obtain a 0.3% by weight paper stock.
4). 3. above. 200 ppm of the above-mentioned pitch control agent (in Table 1) was added to 500 ml of the paper stock obtained. Next, 2. 4 ml of the pitch solution obtained in 1 above was added to obtain a colloidal pitch. TAPPI Paper Pulp Test Method No. In 11 pulp pitch wire mesh adhesion test method, the wire mesh adhesion amount of the pitch was measured, and the adhesion preventing effect was judged.
The test conditions are a liquid temperature of 40 ° C., pH 6.0, pitch extraction solvent = benzene / ethanol = 2/1 (volume ratio). The test results are shown in Table 2.
[0013]
〔Test results〕
[Table 2]

[0014]
As is apparent from Table 2, Formulation Examples 1 to 5, which are pitch control agents for the papermaking process of the present invention, exhibit superior pitch adhesion prevention effects compared to Comparative Examples 1 to 4, which are conventional pitch control agents. Was confirmed.
[0015]
[Execution test]
As shown in FIG. 1, the pitch control of the blending examples 2 and 5 and the comparative example 1 is applied to the high pressure shower water (water pressure of about 20 kg / cm ² ) for felt washing of the first press felt in the paper machine press process of the paper mill. The agent was continuously injected into the shower water at 0.02% by weight, and after operation for 3 months, a part of the used felt was collected and the amount of pitch attached to the felt was measured. The results are shown in Table 3.
[0016]
〔Test results〕
[Table 3]

[0017]
As is apparent from Table 3, it is confirmed that Formulation Examples 2 and 5 which are pitch control agents for the papermaking process of the present invention show an excellent pitch adhesion preventing effect as compared with Comparative Example 1 which is a conventional pitch control agent. It was done. The blank was stopped.
[0018]
The present invention has been described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented in any manner as long as the configuration described in the claims is not changed.
[0019]
【The invention's effect】
As described above, the pitch control agent of the present invention can suppress pitch troubles occurring in the paper making process, particularly pulp and paper manufacturing processes, and can prevent the pitch from adversely affecting the pulp and paper.
In addition, the pitch adhesion preventing method of the present invention only requires the addition of the above-mentioned pitch control agent to the felt washing water, the long net running water, and the washing water, which are normally used, so it is necessary to provide a new spray line or the like. In addition, it is excellent in economy because it is only necessary to add a very small amount.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing a method for preventing the adhesion of pitch in an implementation test, and showing that a pitch control agent is added to and sprayed with high pressure shower water for felt washing of the first press felt.

Claims

The main component

A pitch control agent for a papermaking process, characterized by being polyoxyethylene alkylmethylammonium chloride having the following structure:

The main component is used in felt washing water, long-span running water and washing water in the papermaking process.

A pitch control agent which is polyoxyethylene alkylmethylammonium chloride having the following structure is added in an amount of 0.005 to 0.1% by weight.