JP4589495B2 - Drainage improvement method - Google Patents

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JP4589495B2 JP2000235057A JP2000235057A JP4589495B2 JP 4589495 B2 JP4589495 B2 JP 4589495B2 JP 2000235057 A JP2000235057 A JP 2000235057A JP 2000235057 A JP2000235057 A JP 2000235057A JP 4589495 B2 JP4589495 B2 JP 4589495B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、濾水性向上方法に関するものであり、詳しくは抄紙前の製紙原料中に、重合系高分子とポリエチレンイミン系化合物とを併用して添加する濾水性向上方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
紙を製造する場合、生産性を向上させるには種々のアプロ−チが考えられるが、ワイヤ−上の濾水性と脱水プレス後の含水率を低下して、抄速アップ、またドライヤ−の蒸気使用量を減少させ生産性を向上させるために抄紙前の製紙原料中に添加されるのが濾水性向上剤である。古くからポリエチレンイミンが使用されてきたが、添加量が多くコストがかかること、用水が発泡することなどの欠点があり、種々の改良発明がなされてきた。例えばポリアクリルアミドのホフマン反応物を添加する方法(特開平2−175706号公報)、ポリビニルアミン系高分子を添加する方法(特開昭63−165412号公報)、あるいはベンジル基含有アクリル系カチオン性共重合体とコロイダルシリカを併用する方法(特開平9−279498号公報)などが開示されている。しかしこれら薬剤は、それぞれ問題点を抱えている。即ち、ホフマン反応物は保存性が悪い、ポリビニリアミン系重合体は、製造過程が煩雑であり、ベンジル基含有アクリル系カチオン性共重合体とコロイダルシリカを併用する方法は、最適なコロイダルシリカを使用するには、非常に厳密な品質管理が必要になるなどである。
【0003】
一方、ポリビニルアミン系高分子を合成するには、N−ビニルカルボン酸アミドを重合した後、あるいはポリビニルアミジン系高分子はN−ビニルカルボン酸アミドとアクリロニトリルとの共重合の後、それぞれ側鎖のN−アシル基を酸またはアルカリによって加水分解し、一級アミノ基あるいはアミジン基を生成させていた。しかし、この方法は、重合後でなければ加水分解反応ができないため、どうしても反応条件が過酷になる。
【0004】
また、濾水性向上剤としてのポリエチレンイミンを改良しようとする試みも成されている。ポリエチレンイミンは、計算上のイオン当量は非常に高いが、実際にパルプの表面電荷の中和や凝集に実効しているカチオン性基は約半数から6割程度と推定される。それはカチオン性基が主鎖に存在すること、炭素原子二つおきに結合しているためカチオン性基同志の相互作用が起きやすく有効に機能しないためと推定される。これを改良するためポリエチレンイミンの重合後、エチレンオキサイドやプロピレンオキサイドなどを付加させ、イオン当量を低く抑えた重合体を応用しようという試みが近年活発に研究されている。
【000
しかし、こうしたポリエチレンイミンの変性によってカチオン性基は有効に機能するよになり、パルプ表面の電荷中和は効果的になったが、濾水性向上剤としての機能は、まだ十分とはいえない。というのは濾水性向上剤として要求される機能はパルプを凝集させワイヤ−上の水切れを促進させることが要求される。そのためにはどうしてもビニル系単量体の重合によって生成したポリエチレンイミンに較べて分子量の高い重合系高分子が必要になる。ポリエチレンイミンは分子量的に低く、架橋吸着作用によって発現するパルプの「大きな」フロック形成を伴う凝集作用にはどうしても不利になる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ポリエチレンイミンを濾水性向上剤として使用する場合、ポリエチレンイミンの欠点であった添加量が比較的高いことを改良して減少させ、またワイヤ−上の水切れを促進することを目的とする。
【000
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため鋭意研究を重ねた結果、以下のような発明に達した。即ち、本発明の請求項1の発明は、抄紙前の製紙原料中に、ジアリルアミン単量体及び/または下記一般式(2)で表される単量体からなる繰り返し単位を5〜100モル%とアクリルアミド単位0〜95モル%からなる重合系高分子と下記一般式(1)で表わされるエチレンオキサイドおよび/又はプロピレンオキサイド付加物であるポリエチレンイミン系化合物とを併用して添加することを特徴とする濾水性向上方法である。
【化1】
は水素またはメチル基、pは0〜1,000、rは10〜10,000をそれぞれ表わす。
【化2】
は水素またはメチル基、Rはメチル基またはエチル基、Rはメチル基、エチル基あるいはベンジル基、Rは水素原子、メチル基あるいはエチル基、Aは酸素原子またはNH、BはC〜Cのアルキレン基またはアルコキシレン基、Xは陰イオン
【000
請求項2の発明は、前記重合系高分子が、ジアリルアミン単量体及び/または前記一般式(2)で表される単量体を10〜30モル%とアクリルアミド70〜90モル%からなる単量体混合物を塩水溶液中、該塩水溶液に可溶なイオン性高分子分散剤共存下、分散重合法により製造された粒径100μm以下の高分子微粒子からなるカチオン性水溶性高分子であることを特徴とする請求項に記載の濾水性向上方法である。
【000
【発明の実施の形態】
本発明で使用するポリエチレンイミン系化合物は、ポリエチレンイミンにアルキレンオキシドを付加させ変性したものである。すなわち重合体末端のアミノ基水素や主鎖中のアミノ基水素からオキシアルキレン鎖を生成させたものである。このように変性することによってポリエチレンイミンを親水化させ発泡性を改善し、重合体の重量当たりのカチオン当量を減少させる。
【0010
併用する重合系高分子の例として、ジメチルジアリルアンモニウム塩構造単位を含有する高分子があげられる。その例としては、ジメチルジアリルアンモニウム塩化物の単独重合体、あるいは非イオン性単量体との共重合体である。非イオン性単量体の例は、メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、酢酸ビニル、アクリロニトリル、アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、ジアセトンアクリルアミド、N−ビニルピロリドン、N−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミドなどがあげられる。また、アニオン性単量体を共重合することも可能であり、この場合は両性高分子となる。アニオン性単量体の例としては、アクリル酸、メタアクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、ビニルスルフォン酸、ビニルベンゼンスルフォン酸あるいはアクリルアミド2−メチルプロパンスルフォン酸などである。これら各単量体のモル比は、ジメチルジアリルアンモニウム塩単量体が5〜100モル%であり、非イオン性単量体が0〜95であり、アニオン性単量体が0〜30モル%であるが、好ましくはジメチルジアリルアンモニウム塩単量体が10〜100モル%であり、非イオン性単量体が0〜90であり、アニオン性単量体が0〜20モル%である。また最も好ましい組成としてはジメチルジアリルアンモニウム塩単量体とアクリルアミドである。
【0011
また、アクリル系単量体の単独重合体や他の単量体との共重合体も使用可能である。アクリル系カチオン性単量体の例として三級アミノ基含有単量体の(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチルやジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミドなどがある。四級アンモニウム基含有単量体として、(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩化物、(メタ)アクリロイルオキシ2−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウム塩化物、(メタ)アクリロイルアミノプロピルトリメチルアンモニウム塩化物、(メタ)アクリロイルオキシエチルジメチルベンジルアンモニウム塩化物、(メタ)アクリロイルオキシ2−ヒドロキシプロピルジメチルベンジルアンモニウム塩化物、(メタ)アクリロイルアミノプロピルジメチルベンジルアンモニウム塩化物などがあげられる。これらアクリル系単量体の共重合モル比として5〜100モル%、前記の非イオン性単量体0〜95モル%、前記のアニオン性単量体0〜30モル%であり、好ましくはアクリル系単量体10〜100モル%、前記の非イオン性単量体0〜90モル%、前記のアニオン性単量体0〜20モル%である。また最も好ましい組成は、アクリル系単量体とアクリルアミドである。
【0012
重合方法は、既知の重合法である水溶液重合法、油中水型エマルジョン重合法、油中水型分散重合法、塩水溶液中分散重合法などにより合成することができる。このうち特に好ましく用いられる重合法として、塩水溶液中分散重合法であり、この方法によって製造した重合系カチオン性水溶性高分子である。塩水溶液中に分散した高分子分散液からなる水溶性重合体は、特開昭62−15251号公報などによって製造することができる。塩水溶液中分散重合法による重合濃度としては、5〜50重量%の範囲実施が可能であり、好ましくは20〜40重量%で行うのが適当である。また、反応の温度としては、10〜100℃の範囲で行うことができる。
【0013
重合を開始させるラジカル重合開始剤はアゾ系、過酸化物系、レドックス系いずれでも重合することが可能である。油溶性アゾ系開始剤の例としては、2、2’−アゾビスイソブチロニトリル、1、1’−アゾビス(シクロヘキサンカルボニトリル)、2、2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、2、2’−アゾビス(2−メチルプロピオネ−ト)などがあげられ、水混溶性溶剤に溶解し添加する。水溶性アゾ系開始剤の例としては、2、2’−アゾビス(アミジノプロパン)二塩化水素化物、2、2’−アゾビス〔2−(5−メチル−2−イミダゾリン−2−イル)プロパン〕二塩化水素化物、4、4’−アゾビス(4−シアノ吉草酸)などがあげられる。またレドックス系の例としては、ペルオクソ二硫酸アンモニウムあるいはカリウムと亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、トリメチルアミン、テトラメチルエチレンジアミンなどとの組み合わせがあげられる。さらに過酸化物の例としては、ペルオクソ二硫酸アンモニウム、過酸化水素、ベンゾイルペルオキサイド、ラウロイルペルオキサイド、オクタノイルペルオキサイド、サクシニックペルオキサイド、t-ブチルペルオキシ2−エチルヘキサノエ−トなどをあげることができる。
【0014
これら重合系高分子の分子量は、10万〜1000万であるが、好ましくは100万〜1000万である。10万以下では凝集力が不足しワイヤ−上の濾水性が低下し、また1000万以上になっても、凝集力はあまり変わらず、溶液粘度も高くなり過ぎ分散性も悪くなるほか、水溶液の取り扱いも悪くなり、特にメリットはない。
【0015
本発明で使用する一級アミノ基含有カチオン性あるいは両性重合体の添加場所としては、スクリ−ン入り口あるいは出口などが考えられる。
【0016
本発明の濾水性向上方法の適用可能な抄紙pHとしては、酸性抄紙〜中性抄紙において他の処理法に比較して優れた効果を発揮する。従って、抄紙pHとして4.0〜9.0の範囲においてメリットがある。対象となる紙製品として、上質あるいは中質の印刷用紙、あるいは中芯原紙やライナ−などの板紙などである。
【0017
【実施例】
以下、実施例および比較例によって本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に制約されるものではない。
【0018
(合成例−1)温度計、攪拌機、窒素導入管、ペリスタポンプ(SMP−21型、東京理化器械製)に接続した単量体供給管およびコンデンサ−を備えた500mLの4ツ口フラスコ内にジメチルジアリルアンモニウム塩化物(商品名DADMAC、65重量%品,ダイソ−製)18.6g、アクリルアミド(商品名、アクリルアマイド、50重量%品、日東化学製)30重量%を20g、イオン交換水107g、連鎖移動剤として2−プロパノ−ルを0.18g(対全単量体当たり0.3%)、重合開始剤として2、2−アゾビスアミジノプロパンニ塩化水素化物の0.7%水溶液を5g(対全単量体当たり0.25%)をそれぞれ仕込んだ。原料混合物を攪拌しながら、温度を42℃に保ち窒素を流入させ30分間重合を進行させた後、アクリルアミドの30重量%水溶液140gを毎分0.58gで4時間かけフラスコ内に供給した。供給終了後のDADMACとアクリルアミドのモル比は10:90である。供給終了後、8時間で重合開始剤を5g追加した。重合開始から12時間後、保温を中止し重合を停止した。その後、静的光散乱法による分子量測定器(大塚電子製DLS−7000)によって重量平均分子量を測定し、またコロイド滴定法によって重合物のカチオン当量(meq/g)を測定した。また同様な操作でDADMACが3モル%(比較−1)、30及び60の各モル%の重合物(試作−1〜試作−3)を合成した。各重合物の物性は表1に示す。
【0019
(合成例−2)合成例と同様な操作によって、アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩化物(DMQ)、アクリロイルオキシエチルジメチルベンジルアンモニウム塩化物(DMABC)、アクリロイルアミノプロピルトリメチルアンモニウム塩化物(DMPQ)の各3モル%(比較−〜比較−)、10モル%、30モル%及び60モル%の重合体(試作−4〜試作−12)を合成した。各物性は表1に示す。
【0020
(合成例−3)攪拌機、温度計、還流冷却機、窒素導入管、窒素排出管を備えた1リットルのセパラブルフラスコにアクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロリドの単独重合体2.5g、硫酸アンモニウム112.5gと脱イオン水335gを加えて溶解し、これにアクリルアミド11.7g(40モル%)と80%水溶液アクリロイルオキシエチルジメチルベンジルアンモニウムクロリド20.0g及びアクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロリド22.3gを計量し窒素曝気により脱酸素を行い、2,2’アゾビス2−アミジノプロパン塩酸塩の1%水溶液0.15ccを加え液温50℃にて攪拌下10時間重合を行い粒径5ミクロンのポリマー分散液を得た(試作−13)。重合後、各物性を測定した。結果を表1に示す。
【0021
【実施例1〜13】
新聞古紙を2%分散液に離解した後、カナデイアン・スタンダ−ド・フリ−ネス(CSF)値表示で180mLに叩解した。この分散液を0.4重量%に希釈し濾水性の試験に用いた。調製した0.4重量%分散液を1000mLのメスシリンダ−に採取し、ポリエチレンイミンのエチレンオキサイド付加物(分子量12万、カチオン当量7.58meq/g)を対新聞古紙乾燥重量(以下同様)400ppm添加し、メスシリンダ−を5回転倒することにより攪拌し、その後、重合系高分子として試作−1〜試作−13を対新聞古紙200ppm添加し、メスシリンダ−を5回転倒することにより攪拌した後、CSFテスタ−に投入し濾水量を測定した。この後、CSFテスタ−のメッシュ上に残ったパルプを低部が100メッシュの濾布を敷いてある二重底になった遠心管に充装し、デジタル式遠心分離機を用い3000rpm、5分の条件によりパルプの脱水を行った(マシン上の脱水ク−チロ−ルを想定)。脱水されたパルプの重量を測定後、105℃、20時間乾燥しその重量を測定する。その後、900℃、2時間の条件で焼却し無機分重量を測定することにより灰分歩留率の測定を行う。結果を表2に示す。
【0022
【比較例1〜8】
ポリエチレンイミンを添加せず試作−3、6、9、12のみ添加した場合、ポリエチレンイミンと比較−1〜比較−4を添加した場合について、実施例1〜13と同様に試験を行った。結果を表2に示す。
【0023
【実施例14〜26】
ダンボ−ルの中芯原紙用原料(pH7.5、全ss2.56%、灰分0.13%)を用い、中性抄紙の条件で実施例1〜13と同様な操作により濾水性と脱水性を試験した。薬品添加後のpHはどの場合も7.2前後であった。結果を表3に示す。
【0024
【比較例9〜16】
ポリエチレンイミン系化合物を添加せず試作−3、6、9、12のみ添加した場合、ポリエチレンイミン系化合物と比較−1〜比較−4を添加した場合について、実施例13〜24と同様に試験を行った。結果を表3に示す。
【0025
【実施例27〜39】
ライナ−製造用の製紙原料(pH6.75、全ss分2.55%、灰分0.52%)を用いて、パルプ濃度0.4重量%に水道水を用いて希釈し、濾水および脱水性を試験した。添加薬品として、両性ポリアクリルアミド系紙力増強剤、対製紙原料0.2重量%(以下同様)、エマルジョンロジンサイズ0.1%、硫酸バンド1.5%、ポリエチレンイミンのエチレンオキサイド付加物(分子量22万、カチオン当量6.15meq/g)、重合系高分子、試作−1〜試作−13をそれぞれ15秒間隔で添加し、以下は上記の実施例1〜13と同様に行った。薬品添加後のpHはどの場合も6.4前後であった。結果を表4に示す。
【0026
【比較例17〜24】
ポリエチレンイミンのエチレンオキサイド付加物を添加せず試作−3、6、9、12のみ添加した場合、ポリエチレンイミンのエチレンオキサイド付加物と比較−1〜比較−4を添加した場合について、実施例25〜36と同様に試験を行った。結果を表4に示す。
【0027
【表1】
DADMAC:ジアリルジメチルアンモニウム塩化物、DMQ:アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩化物、ABC:アクリロイルオキシエチルジメチルベンジルアンモニウム塩化物、DMPQ: アクリロイルアミノプロピルトリメチルアンモニウム塩化物、AAM:アクリルアミド
【0028
【表2】
濾水量:ml、パルプ含水率:%、灰分歩留率:%
【0029
【表3】
濾水量:ml、パルプ含水率:%、灰分歩留率:%
【0030
【表4】
濾水量:ml、パルプ含水率:%、灰分歩留率:%
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for improving drainage, and more particularly to a method for improving drainage in which a polymerization polymer and a polyethyleneimine compound are used in combination in a papermaking raw material before paper making.
[0002]
[Prior art]
When manufacturing paper, various approaches can be considered to improve productivity, but the drainage on the wire and the moisture content after the dehydration press are lowered, the papermaking speed is increased, and the steam of the dryer is increased. In order to reduce the amount used and improve productivity, it is a drainage improver that is added to the papermaking raw material before papermaking. Polyethyleneimine has been used for a long time, but there are drawbacks such as a large amount added and costly, and the use of foamed water, and various improved inventions have been made. For example, a method of adding a polyacrylamide Hoffman reaction (JP-A-2-175706), a method of adding a polyvinylamine polymer (JP-A 63-165212), or a benzyl group-containing acrylic cationic copolymer. A method of using a polymer and colloidal silica in combination (Japanese Patent Laid-Open No. 9-279498) is disclosed. However, each of these drugs has problems. That is, the Hoffman reaction product has poor storage stability, the poly (vinylamine) polymer has a complicated manufacturing process, and the method of using a benzyl group-containing acrylic cationic copolymer and colloidal silica together uses an optimal colloidal silica. In other words, very strict quality control is required.
[0003]
On the other hand, in order to synthesize polyvinylamine polymer, after polymerizing N-vinylcarboxylic acid amide, or polyvinylamidine polymer after copolymerization of N-vinylcarboxylic acid amide and acrylonitrile, each side chain is synthesized. The N-acyl group was hydrolyzed with acid or alkali to produce a primary amino group or amidine group. However, in this method, since the hydrolysis reaction can be performed only after polymerization, the reaction conditions are inevitably severe.
[0004]
Attempts have also been made to improve polyethyleneimine as a drainage improver. Polyethyleneimine has a very high calculated ion equivalent, but it is estimated that about half to 60% of the cationic groups are actually effective for neutralizing and coagulating the surface charge of the pulp. It is presumed that the cationic group exists in the main chain, and that every two carbon atoms are bonded, the interaction between the cationic groups is likely to occur, and the function does not function effectively. In order to improve this, in recent years, attempts have been actively made to apply a polymer in which ethylene oxide or propylene oxide is added after polymerization of polyethyleneimine and the ion equivalent is kept low.
[000 5 ]
However, the cationic group by denaturing these polyethyleneimine now look I to function effectively, although the charge neutralization of the pulp surface became effective, functions as a drainage aid can not be said yet sufficiently . This is because the function required as a drainage improver is required to agglomerate the pulp and promote drainage on the wire. For this purpose, a polymerized polymer having a higher molecular weight than that of polyethyleneimine produced by polymerization of a vinyl monomer is inevitably required. Polyethyleneimine has a low molecular weight and is inevitably disadvantageous for agglomeration with “large” floc formation of the pulp that develops due to cross-linking adsorption.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The purpose of the present invention is to improve and reduce the relatively high addition amount, which was a disadvantage of polyethyleneimine, and to promote water drainage on the wire when polyethyleneimine is used as a drainage improver. To do.
[000 7 ]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to solve the above problems, the following inventions have been achieved. That is, according to the invention of claim 1 of the present invention, the repeating unit consisting of a diallylamine monomer and / or a monomer represented by the following general formula (2) is contained in 5 to 100 mol% in the papermaking raw material before papermaking. And a polymerization polymer composed of 0 to 95 mol% of acrylamide units and a polyethyleneimine compound which is an ethylene oxide and / or propylene oxide adduct represented by the following general formula (1): This is a method for improving drainage.
[Chemical 1]
R 1 represents hydrogen or a methyl group , p represents 0 to 1,000, and r represents 10 to 10,000.
[Chemical 2]
R 3 is hydrogen or methyl, R 4 is methyl or ethyl, R 5 is methyl, ethyl or benzyl, R 6 is hydrogen, methyl or ethyl, A is oxygen or NH, B is alkylene or alkoxylene group C 2 ~C 3, X is an anion [000 8]
The invention according to claim 2 is that the polymerization-based polymer comprises a diallylamine monomer and / or a monomer represented by the general formula (2) consisting of 10 to 30 mol% and acrylamide 70 to 90 mol%. the aqueous salt solution mer mixture that soluble ionic polymeric dispersant presence, a cationic water-soluble polymer composed of manufactured particle size 100μm or less of the polymer particles by dispersion polymerization in the salt solution The drainage improvement method according to claim 1 , wherein:
[000 9 ]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The polyethylenimine compound used in the present invention is a polyethylenimine modified by adding an alkylene oxide. That is, an oxyalkylene chain is produced from the amino group hydrogen at the end of the polymer or the amino group hydrogen in the main chain. By modifying in this way, the polyethyleneimine is hydrophilized to improve foaming properties, and the cation equivalent per weight of the polymer is reduced.
[00 10 ]
Examples of the polymer used in combination include a polymer containing a dimethyldiallylammonium salt structural unit. Examples thereof are a homopolymer of dimethyldiallylammonium chloride or a copolymer with a nonionic monomer. Examples of nonionic monomers are meth) acrylamide, N, N-dimethylacrylamide, vinyl acetate, acrylonitrile, methyl acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, diacetone acrylamide, N-vinyl pyrrolidone, N -Vinylformamide, N-vinylacetamide and the like. Moreover, it is also possible to copolymerize an anionic monomer, and in this case, it becomes an amphoteric polymer. Examples of the anionic monomer include acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, maleic acid, vinyl sulfonic acid, vinyl benzene sulfonic acid, or acrylamide 2-methylpropane sulfonic acid. The molar ratio of these monomers is 5-100 mol% for dimethyldiallylammonium salt monomers, 0-95 for nonionic monomers, and 0-30 mol% for anionic monomers. Preferably, the dimethyldiallylammonium salt monomer is 10 to 100 mol%, the nonionic monomer is 0 to 90, and the anionic monomer is 0 to 20 mol%. The most preferred composition is dimethyl diallylammonium salt monomer and acrylamide.
[00 11 ]
A homopolymer of an acrylic monomer or a copolymer with another monomer can also be used. Examples of the acrylic cationic monomer include tertiary amino group-containing monomers such as dimethylaminoethyl (meth) acrylate and dimethylaminopropyl (meth) acrylamide. As quaternary ammonium group-containing monomers, (meth) acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride, (meth) acryloyloxy 2-hydroxypropyltrimethylammonium chloride, (meth) acryloylaminopropyltrimethylammonium chloride, (meth) acryloyl Examples thereof include oxyethyldimethylbenzylammonium chloride, (meth) acryloyloxy 2-hydroxypropyldimethylbenzylammonium chloride, and (meth) acryloylaminopropyldimethylbenzylammonium chloride. The copolymerization molar ratio of these acrylic monomers is 5 to 100 mol%, the nonionic monomer is 0 to 95 mol%, and the anionic monomer is 0 to 30 mol%, preferably acrylic. These are 10 to 100 mol% of the system monomer, 0 to 90 mol% of the nonionic monomer, and 0 to 20 mol% of the anionic monomer. The most preferred composition is an acrylic monomer and acrylamide.
[00 12 ]
The polymerization method can be synthesized by a known polymerization method such as an aqueous solution polymerization method, a water-in-oil emulsion polymerization method, a water-in-oil dispersion polymerization method, or a salt-water dispersion polymerization method. Among these, a polymerization method particularly preferably used is a dispersion polymerization method in an aqueous salt solution, which is a polymerized cationic water-soluble polymer produced by this method. A water-soluble polymer comprising a polymer dispersion dispersed in an aqueous salt solution can be produced according to JP-A-62-1251. The polymerization concentration by the dispersion polymerization method in an aqueous salt solution can be in the range of 5 to 50% by weight, preferably 20 to 40% by weight. Moreover, as reaction temperature, it can carry out in the range of 10-100 degreeC.
[00 13 ]
The radical polymerization initiator for initiating the polymerization can be polymerized by any of azo, peroxide and redox systems. Examples of oil-soluble azo initiators are 2,2′-azobisisobutyronitrile, 1,1′-azobis (cyclohexanecarbonitrile), 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile), 2,2′-azobis (2-methylpropionate) and the like are dissolved in a water-miscible solvent and added. Examples of water-soluble azo initiators include 2,2′-azobis (amidinopropane) dichloride, 2,2′-azobis [2- (5-methyl-2-imidazolin-2-yl) propane] And dihydrochloride, 4,4′-azobis (4-cyanovaleric acid), and the like. Examples of redox systems include a combination of ammonium or potassium peroxodisulfate and sodium sulfite, sodium hydrogen sulfite, trimethylamine, tetramethylethylenediamine, and the like. Examples of peroxides include ammonium peroxodisulfate, hydrogen peroxide, benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, octanoyl peroxide, succinic peroxide, and t-butylperoxy 2-ethylhexanoate. Can do.
[00 14 ]
The molecular weight of these polymerized polymers is 100,000 to 10 million, preferably 1 million to 10 million. Below 100,000, the cohesive force is insufficient and the drainage on the wire is lowered. Also, when it exceeds 10 million, the cohesive force does not change much, the solution viscosity becomes too high and the dispersibility deteriorates. Handling is also bad and there is no particular merit.
[00 15 ]
As the addition site of the primary amino group-containing cationic or amphoteric polymer used in the present invention, a screen inlet or outlet may be considered.
[00 16 ]
As the papermaking pH applicable to the method for improving drainage of the present invention, an excellent effect is exhibited in acidic papermaking to neutral papermaking as compared with other treatment methods. Therefore, there is a merit in the range of 4.0-9.0 as papermaking pH. The target paper product is a high-quality or medium-quality printing paper, or a paperboard such as a core base paper or a liner.
[00 17 ]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in more detail with an Example and a comparative example, this invention is not restrict | limited to a following example, unless the summary is exceeded.
[00 18 ]
(Synthesis Example 1) A dimethyl ester in a 500 mL four-necked flask equipped with a thermometer, a stirrer, a nitrogen introduction tube, a monomer supply tube connected to a peristaltic pump (SMP-21 type, manufactured by Tokyo Rika Kikai Co., Ltd.) and a condenser Diallylammonium chloride (trade name DADMAC, 65% by weight, manufactured by Daiso) 18.6g, acrylamide (trade name, acrylic amide, 50% by weight, manufactured by Nitto Chemical) 30% by weight 20g, ion-exchanged water 107g, 0.18 g of 2-propanol as a chain transfer agent (0.3% per total monomer), 2 as a polymerization initiator, 5 g of 0.7% aqueous solution of 2-azobisamidinopropane dihydrochloride (0.25% per total monomer) was charged. While stirring the raw material mixture, the temperature was maintained at 42 ° C. and nitrogen was introduced to allow polymerization to proceed for 30 minutes. Then, 140 g of a 30 wt% aqueous solution of acrylamide was supplied into the flask at 0.58 g per minute for 4 hours. The molar ratio of DADMAC to acrylamide after the supply is finished is 10:90. After completion of the supply, 5 g of a polymerization initiator was added in 8 hours. After 12 hours from the start of polymerization, the heat retention was stopped and the polymerization was stopped. Thereafter, the weight average molecular weight was measured by a molecular weight measuring device (DLS-7000 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.) by a static light scattering method, and the cation equivalent (meq / g) of the polymer was measured by a colloid titration method. Further, by the same operation, 3 mol% (Comparative-1) of DADMAC, 30 and 60 mol% of each polymer (prototype-1 to prototype-3) were synthesized. The physical properties of each polymer are shown in Table 1.
[00 19 ]
(Synthesis Example 2) Each of acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride (DMQ), acryloyloxyethyldimethylbenzylammonium chloride (DMABC), and acryloylaminopropyltrimethylammonium chloride (DMPQ) was prepared in the same manner as in the synthesis example. Mol% (Comparative- 2 to Comparative- 4 ), 10 mol%, 30 mol%, and 60 mol% polymers (trial-4 to prototype-12) were synthesized. Each physical property is shown in Table 1.
[00 20 ]
(Synthesis Example 3) 2.5 g of homopolymer of acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride and 112.5 g of ammonium sulfate in a 1-liter separable flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser, nitrogen inlet tube, and nitrogen outlet tube And 335 g of deionized water were added to dissolve, and 11.7 g (40 mol%) of acrylamide, 20.0 g of 80% aqueous acryloyloxyethyldimethylbenzylammonium chloride and 22.3 g of acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride were weighed into this. Deoxygenated by aeration, 0.15 cc of a 1% aqueous solution of 2,2′azobis-2-amidinopropane hydrochloride was added, and polymerization was carried out at 50 ° C. with stirring for 10 hours to obtain a polymer dispersion having a particle size of 5 microns. (Prototype-13) . After polymerization, each physical property was measured. The results are shown in Table 1.
[00 21 ]
Examples 1 to 13
The used newspaper was disaggregated into a 2% dispersion, and then beaten to 180 mL with a Canadian Standard Freeness (CSF) value display. This dispersion was diluted to 0.4% by weight and used for the drainage test. The prepared 0.4% by weight dispersion was collected in a 1000 mL graduated cylinder, and an ethylene oxide adduct of polyethyleneimine (molecular weight 120,000, cation equivalent 7.58 meq / g) was 400 ppm dry paper waste weight (hereinafter the same) 400 ppm. Add, stir by tilting the graduated cylinder five times, and then add 200 ppm of prototype- 1 to prototype- 13 as a polymer polymer and stir by tilting the graduated cylinder five times. Then, it put into the CSF tester and measured the amount of drainage. After that, the pulp remaining on the mesh of the CSF tester was filled in a double bottomed centrifuge tube with a filter cloth having a lower part of 100 mesh, and 3000 rpm for 5 minutes using a digital centrifuge. The pulp was dehydrated under the conditions (assuming a dehydration quilol on the machine). After measuring the weight of the dehydrated pulp, it is dried at 105 ° C. for 20 hours, and its weight is measured. Thereafter, incineration is performed at 900 ° C. for 2 hours, and the weight of the inorganic content is measured to measure the ash content yield. The results are shown in Table 2.
[00 22 ]
[Comparative Examples 1-8]
When only the trial productions-3, 6, 9, and 12 were added without adding polyethyleneimine, the test was conducted in the same manner as in Examples 1 to 13 with respect to the case where polyethyleneimine and Comparative-1 to Comparative-4 were added. The results are shown in Table 2.
[00 23 ]
Examples 14 to 26
Using the raw material for core base paper (pH 7.5, total ss 2.56%, ash content 0.13%) of corrugated cardboard, the drainage and dehydrating properties were the same as in Examples 1 to 13 under the conditions of neutral papermaking. Was tested. In all cases, the pH after chemical addition was around 7.2. The results are shown in Table 3.
[00 24 ]
[Comparative Examples 9-16]
In the case where only the prototypes-3, 6, 9, and 12 were added without adding the polyethyleneimine compound, the test was conducted in the same manner as in Examples 13 to 24 with respect to the case where the polyethyleneimine compound and Comparative-1 to Comparative-4 were added. went. The results are shown in Table 3.
[00 25 ]
Examples 27-39
Diluted with tap water to a pulp concentration of 0.4 wt% using papermaking raw material (pH 6.75, total ss content 2.55%, ash content 0.52%) for liner production, drainage and dehydration Sex was tested. As additive chemicals, amphoteric polyacrylamide paper strength enhancer, 0.2% by weight of paper raw material (the same applies hereinafter), emulsion rosin size 0.1%, sulfuric acid band 1.5%, polyethyleneimine ethylene oxide adduct (molecular weight) 220,000, cation equivalent 6.15meq / g), polymerization type polymer, prototype -1 prototype - was added at 13, respectively 15 seconds, or less were carried out in the same manner as in example 1 to 13 described above. In all cases, the pH after adding the chemical was around 6.4. The results are shown in Table 4.
[00 26 ]
[Comparative Examples 17 to 24]
In the case of adding only the trial productions-3, 6, 9, and 12 without adding the ethylene oxide adduct of polyethyleneimine, and in the case of adding the ethylene oxide adduct of polyethyleneimine and Comparative-1 to Comparative-4, Example 25- The test was conducted in the same manner as in 36. The results are shown in Table 4.
[00 27 ]
[Table 1]
DADMAC: diallyldimethylammonium chloride, DMQ: acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride, ABC: acryloyloxyethyldimethylbenzylammonium chloride, DMPQ: acryloylaminopropyltrimethylammonium chloride, AAM: acrylamide [00 28 ]
[Table 2]
Filtrate: ml, pulp moisture content:%, ash yield:%
[00 29 ]
[Table 3]
Filtrate: ml, pulp moisture content:%, ash yield:%
[00 30 ]
[Table 4]
Filtrate: ml, pulp moisture content:%, ash yield:%

Claims (2)

抄紙前の製紙原料中に、ジアリルアミン単量体及び/または下記一般式(2)で表される単量体からなる繰り返し単位を5〜100モル%とアクリルアミド単位0〜95モル%からなる重合系高分子と下記一般式(1)で表わされるエチレンオキサイドおよび/又はプロピレンオキサイド付加物であるポリエチレンイミン系化合物とを併用して添加することを特徴とする濾水性向上方法。
は水素またはメチル基、pは0〜1,000、rは10〜10,000をそれぞれ表わす。

は水素またはメチル基、Rはメチル基またはエチル基、Rはメチル基、エチル基あるいはベンジル基、Rは水素原子、メチル基あるいはエチル基、Aは酸素原子またはNH、BはC〜Cのアルキレン基またはアルコキシレン基、Xは陰イオン
A polymerization system comprising 5 to 100 mol% of repeating units composed of a diallylamine monomer and / or a monomer represented by the following general formula (2) and 0 to 95 mol% of acrylamide units in a papermaking raw material before papermaking A method for improving drainage, comprising adding a polymer and a polyethyleneimine compound which is an ethylene oxide and / or propylene oxide adduct represented by the following general formula (1).
R 1 represents hydrogen or a methyl group , p represents 0 to 1,000, and r represents 10 to 10,000.

R 3 is hydrogen or methyl, R 4 is methyl or ethyl, R 5 is methyl, ethyl or benzyl, R 6 is hydrogen, methyl or ethyl, A is oxygen or NH, B is C 2 -C 3 alkylene group or alkoxylene group, X is an anion
前記重合系高分子が、ジアリルアミン単量体及び/または前記一般式(2)で表される単量体を10〜30モル%とアクリルアミド70〜90モル%からなる単量体混合物を塩水溶液中、該塩水溶液に可溶なイオン性高分子分散剤共存下、分散重合法により製造された粒径100μm以下の高分子微粒子からなるカチオン性水溶性高分子であることを特徴とする請求項に記載の濾水性向上方法。 In the salt aqueous solution, the polymerization polymer is a diallylamine monomer and / or a monomer mixture composed of 10 to 30 mol% of the monomer represented by the general formula (2) and 70 to 90 mol% of acrylamide. , claim 1, wherein the soluble ionic polymeric dispersant presence in said salt solution is a cationic water-soluble polymer consisting manufactured particle size 100μm or less of the polymer particles by dispersion polymerization The method for improving drainage according to the above.
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