JP5042885B2 - 湿紙剥離性改善剤およびプレスロールからの湿紙の剥離性改善方法 - Google Patents
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Description
(1)不飽和カルボン酸および不飽和スルホン酸のうち少なくとも一方のアニオン性単量体を含む単量体成分を重合して得られるアニオン性重合体またはそのアルカリ塩を含有することを特徴とする湿紙剥離性改善剤。
(2)前記単量体成分が非イオン性単量体をも含有する、前記(1)に記載の湿紙剥離性改善剤。
(3)前記非イオン性単量体が下記式(1)で表されるグリコール誘導体である、前記(2)に記載の湿紙剥離性改善剤。
(4)前記アニオン性重合体が、前記アニオン性単量体を下記式(2)で表されるポリエーテル化合物にグラフト重合させてなるアニオン性グラフト重合体である、前記(1)に記載の湿紙剥離性改善剤。
(5)前記不飽和カルボン酸が、アクリル酸、マレイン酸、メタクリル酸およびイタコン酸からなる群より選ばれる少なくとも一種である、前記(1)〜(4)のいずれかに記載の湿紙剥離性改善剤。
(6)前記不飽和スルホン酸が、スチレンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸およびイソブチレンスルホン酸からなる群より選ばれる少なくとも一種である、前記(1)〜(5)のいずれかに記載の湿紙剥離性改善剤。
(7)前記アニオン性重合体またはそのアルカリ塩とともに、ポリオキシアルキレンアルキルアミン、ポリエチレンイミンアルコキシレートおよび有機ホスホン酸からなる群より選ばれる少なくとも一種の成分をも含む、前記(1)〜(6)のいずれかに記載の湿紙剥離性改善剤。
本発明の湿紙剥離性改善剤は、アニオン性単量体を含む単量体成分を重合して得られるアニオン性重合体またはそのアルカリ塩を必須成分として含有する水性混合物である。
前記非イオン性単量体としては、下記式(1)で表されるグリコール誘導体が、共重合体に充分な水溶性を付与することができる点で好ましい。
前記式(1)で表されるグリコール誘導体の具体例としては、例えば、メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート、メトキシポリエチレングリコールモノアクリレート、ヘキシルオキシモノメタクリレート、ポリエチレングリコールモノアクリレート等が挙げられる。
前記ポリエーテル化合物に前記アニオン性単量体をグラフト重合させる際の重合方法は、特に制限されるものではなく、例えば、t−ブチルパーオキシベンゾエートなどの重合開始剤存在下にグラフト重合させる方法(例えば、特開2007−246916号公報で開示された方法等)により得ることができる。
前記アニオン性グラフト重合体の具体例としては、例えば、フェノキシポリエチレングリコールへのアクリル酸のグラフト共重合物、メトキシポリエチレングリコールへのアクリル酸・マレイン酸のグラフト共重合物、メトキシポリエチレングリコールへのメタクリル酸のグラフト共重合物等が挙げられる。
図1は、抄紙機におけるプレスパートのロール構成の一例として、トランスファーツインバープレスのロール構成を示した概略図であり、図2は、図1に示すロール構成における要部(湿紙が直接接触するプレスロール(下記実施形態においては、プレンロール11およびプレンロール12)ならびにその周辺)を拡大して示す概略図である。
前記サクションロール2(トップロール)と前記溝付ロール5(ボトムロール)とは互いに近接して(具体的には、ロール間に湿紙を通過させた際に適度に搾水される程度の間隔で)配されており、この両ロールが第一プレス部を構成する。前記溝付ロール3および前記溝付ロール7は、各々、プレンロール11(センターロール)と近接して(具体的には、ロール間に湿紙を通過させた際に適度に搾水される程度の間隔で)配されており、溝付ロール3(ボトムロール)とプレンロール11(トップロール/センターロール)とが第二プレス部を構成し、溝付ロール7(トップロール)とプレンロール11(ボトムロール/センターロール)とが第三プレス部を構成する。さらに、同様に、前記溝付ロール9(ボトムロール)と、該ロールに近接して配されたプレンロール12(トップロール)とが第四プレス部を構成している。なお、前記サクションロールは、湿紙13から搾られた水分を吸引するための吸引装置(不図示)を備えており、前記溝付ロールは、搾水された排水を排出するための細い溝がロール表面に多数設けられている(不図示)。また、第三プレス部のプレンロール11と第四プレス部のプレンロール12との間には、湿紙の走行方向を変えるためのペーパーロール14が設けられている。
なお、本発明の湿紙の剥離性改善方法においては、本発明の効果を損なわない範囲において、前述した本発明の湿紙剥離性改善剤の適用と同時に、同じプレスパートにて、各種フェルト洗浄剤、ピッチコントロール剤、スケールコントロール剤等の別の薬剤を使用することもできる。
[湿紙剥離性改善剤]
(実施例1)
ポリアクリル酸(数平均分子量:2000)10重量部(固形分)を水90重量部に溶解して、湿紙剥離性改善剤を得た。
ポリアクリル酸(数平均分子量:4000)10重量部(固形分)を水90重量部に溶解して、湿紙剥離性改善剤を得た。
ポリアクリル酸ナトリウム(数平均分子量:1500)10重量部(固形分)を水90重量部に溶解して、湿紙剥離性改善剤を得た。
ポリアクリル酸ナトリウム(数平均分子量:8000)10重量部(固形分)を水90重量部に溶解して、湿紙剥離性改善剤を得た。
ポリアクリル酸ナトリウム(数平均分子量:100000)10重量部(固形分)を水90重量部に溶解して、湿紙剥離性改善剤を得た。
ポリアクリル酸(数平均分子量:2000)10重量部(固形分)、ポリオキシエチレンステアリルアミン(エチレンオキサイド付加モル数:20)20重量部(固形分)および1−ヒドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸3重量部(固形分)を、水67重量部に溶解して、湿紙剥離性改善剤を得た。
ポリアクリル酸(数平均分子量:2000)10重量部(固形分)、ポリエチレンイミンエトキシレート(ポリエチレンイミンの数平均分子量:600、分子中に占めるオキシエチレン基の割合:78重量%)10重量部(固形分)および1−ヒドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸3重量部(固形分)を、水77重量部に溶解して、湿紙剥離性改善剤を得た。
ポリアクリル酸ナトリウム(数平均分子量:1500)10重量部(固形分)、ポリオキシエチレンステアリルアミン(エチレンオキサイド付加モル数:20)20重量部(固形分)および1−ヒドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸3重量部(固形分)を、水67重量部に溶解して、湿紙剥離性改善剤を得た。
ポリアクリル酸(数平均分子量:1500)10重量部(固形分)、ポリエチレンイミンエトキシレート(ポリエチレンイミンの数平均分子量:600、分子中に占めるオキシエチレン基の割合:78重量%)10重量部(固形分)および1−ヒドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸3重量部(固形分)を、水77重量部に溶解して、湿紙剥離性改善剤を得た。
ポリマレイン酸(数平均分子量:5000)10重量部(固形分)を水90重量部に溶解して、湿紙剥離性改善剤を得た。
アクリル酸とマレイン酸とからなる単量体成分(アクリル酸:マレイン酸=50:50(重量比))を重合してなる共重合物(数平均分子量:5000)10重量部(固形分)を、水90重量部に溶解して、湿紙剥離性改善剤を得た。
ポリスチレンスルホン酸(数平均分子量:5000)10重量部(固形分)を水90重量部に溶解して、湿紙剥離性改善剤を得た。
メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート(エチレンオキサイド付加モル数:9)とメタクリル酸ナトリウムとからなる単量体成分(メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート:メタクリル酸ナトリウム=70:30(モル比))を重合してなる共重合物(数平均分子量:15000)10重量部(固形分)を、水90重量部に溶解して、湿紙剥離性改善剤を得た。
メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート(エチレンオキサイド付加モル数:9)とメタクリル酸ナトリウムとからなる単量体成分(メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート:メタクリル酸ナトリウム=70:30(モル比))を重合してなる共重合物(数平均分子量:5000)10重量部(固形分)を、水90重量部に溶解して、湿紙剥離性改善剤を得た。
マレイン酸とイソプレンとからなる単量体成分(マレイン酸:イソプレン=70:30(モル比))を重合してなる共重合物(数平均分子量:12000)10重量部(固形分)を、水90重量部に溶解して、湿紙剥離性改善剤を得た。
フェノールにエチレンオキサイドを平均19モル付加させて得られたフェノキシポリエチレングリコール100重量部、マレイン酸40重量部およびp−トルエンスルホン酸5重量部からなる混合物を、窒素雰囲気下にて125℃まで加温して溶解させた。この混合物を約125℃に保ちながら、アクリル酸40重量部とt−ブチルパーオキシベンゾエート5重量部とを別々に1時間かけて滴下し、その後、同温度で1時間攪拌を続けて、アニオン性グラフト重合体を得た。このアニオン性グラフト重合体の数平均分子量は、約7500であった(GPC法)。このアニオン性グラフト重合体に、固形分濃度10重量%となる量の水を添加して、湿紙剥離改善剤を得た。
ポリエチレンイミンエトキシレート(ポリエチレンイミンの数平均分子量:600、分子中に占めるオキシエチレン基の割合:78重量%)10重量部(固形分)を、水90重量部に溶解して、比較用薬剤を得た。
ポリオキシエチレンステアリルアミン(エチレンオキサイド付加モル数:10)20重量部(固形分)を、水80重量部に溶解して、比較用薬剤を得た。
ポリオキシエチレンステアリルアミン(エチレンオキサイド付加モル数:20)20重量部(固形分)を、水80重量部に溶解して、比較用薬剤を得た。
ポリオキシエチレンステアリルアミン(エチレンオキサイド付加モル数:30)20重量部(固形分)を、水80重量部に溶解して、比較用薬剤を得た。
1−ヒドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸3重量部(固形分)を水97重量部に溶解して、比較用薬剤を得た。
トリデシルアルコールエトキシレート(エチレンオキサイド付加モル数:20)20重量部(固形分)を、水80重量部に溶解して、比較用薬剤を得た。
トリデシルアルコールエトキシレート(エチレンオキサイド付加モル数:40)20重量部(固形分)を、水80重量部に溶解して、比較用薬剤を得た。
ステアリルアルコールエトキシレート(エチレンオキサイド付加モル数:30)20重量部(固形分)を、水80重量部に溶解して、比較用薬剤を得た。
ステアリルアルコールエトキシレート(エチレンオキサイド付加モル数:60)20重量部(固形分)を、水80重量部に溶解して、比較用薬剤を得た。
オレイルアルコールエトキシレート(エチレンオキサイド付加モル数:30)20重量部(固形分)を、水80重量部に溶解して、比較用薬剤を得た。
ポリグリセリンステアリン酸エステル(グリセリン付加モル数:10)20重量部(固形分)を、水80重量部に溶解して、比較用薬剤を得た。
ポリプロピレングリコール(数平均分子量:1750)のエチレンオキサイド付加物(総分子中のエチレンオキサイド:40%)20重量部(固形分)を、水80重量部に溶解して、比較用薬剤を得た。
塩化ベンジルジメチルラウリルアンモニウム20重量部(固形分)を水80重量部に溶解して、比較用薬剤を得た。
塩化ベンジルビス(2−ヒドロキシエチル)オレイルアンモニウム20重量部(固形分)を水80重量部に溶解して、比較用薬剤を得た。
ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸エステルナトリウム(エチレンオキサイド付加モル数:10)20重量部(固形分)を、水80重量部に溶解して、比較用薬剤を得た。
ポリエチレングリコール(数平均分子量:4000)20重量部(固形分)を、水80重量部に溶解して、比較用薬剤を得た。
ポリエチレングリコール(数平均分子量:20000)20重量部(固形分)を、水80重量部に溶解して、比較用薬剤を得た。
ジメチルアミン/エピクロロヒドリン重縮合物(数平均分子量:240000)10重量部(固形分)を、水90重量部に溶解して、比較用薬剤を得た。
ポリメタクリル酸2−(N,N−ジメチルアミノ)エチルベンジルクロリド塩(数平均分子量:10000)10重量部(固形分)を、水90重量部に溶解して、比較用薬剤を得た。
メタクリル酸2−(N,N−ジメチルアミノ)エチルベンジルクロリド塩/メタクリル酸/ポリエチレングリコールモノメタクリレート(エチレンオキサイド付加モル数:10)が5/2/3(重量比)からなる単量体成分を重合してなる共重合物(数平均分子量:10000)10重量部(固形分)を、水90重量部に溶解して、比較用薬剤を得た。
ポリプロピレングリコール(数平均分子量:1750)のエチレンオキサイド付加物(総分子中のエチレンオキサイド:40%)20重量部(固形分)、メタクリル酸2−(N,N−ジメチルアミノ)エチルベンジルクロリド塩/メタクリル酸/ポリエチレングリコールモノメタクリレート(エチレンオキサイド付加モル数:10)の5/2/3(重量比)からなる単量体成分を重合してなる共重合物(数平均分子量:10000)10重量部(固形分)を、水70重量部に溶解して、比較用薬剤を得た。
上記実施例で得た本発明の湿紙剥離性改善剤および上記比較例で得た比較用薬剤の性能を評価するために、湿紙が直接接触するプレスロールで汎用されているセラミック溶射板を用いて下記(1)〜(4)の手順で湿紙の剥離試験を実施した。そして、下記方法で湿紙剥離性および汚れ付着性をそれぞれ評価した。なお、下記湿紙剥離試験には、図3に示す剥離性試験機を用いた。
(2)湿紙剥離性改善剤または比較用薬剤を水で1000ppm(薬剤有姿)の濃度に希釈した薬液5mLを、幅5cm×長さ10cmのセラミック溶射板31の上面の全面に均一に塗布した。
(3)湿紙サンプル30をセラミック溶射板31の上面に貼り付けた後、100kgf/cm2で1分間プレスした。これにより、湿紙サンプル30中の水分率は約55%となった。
(4)湿紙サンプル30の片端に釣り糸32を取り付け、定置ロール33を介して、釣り糸のもう一方の片端にフォースゲージ34を取り付けた。そして、フォースゲージ34およびセラミック溶射板31を、それぞれ逆の方向へ10cm/分の一定速度で引っ張り、湿紙30を剥離させる釣り糸32が常に鉛直方向を維持できるように(セラミック溶射板31に対して90°の角度を保つように)して、湿紙サンプル30をセラミック溶射板31から剥離させた。
上記試験において、湿紙サンプル30を剥離中にフォースゲージに表示される最大荷重値(N)を読み取り、これを薬剤を使用したときの剥離抵抗値とした。他方、上記(1)〜(4)の操作のうち(2)を省略した(つまり、薬剤を使用しない)こと以外は、同様の試験を行い、湿紙サンプル30を剥離中にフォースゲージに表示される最大荷重値(N)を読み取り、これを薬剤を使用しないときの剥離抵抗値とした。そして、下記式に基づき剥離性向上率(%)を算出した。結果を表1に示す。
上記試験を1枚のセラミック溶射板を用いて4回繰り返して行い(すなわち、上記(1)〜(4)の操作を行い、上記(4)の操作で湿紙サンプル30を剥がした後のセラミック溶射板31を用いて、再び上記(1)〜(4)を3回行う)、その後、4回目の上記(4)の操作で湿紙サンプル30を剥がした後のセラミック溶射板をイメージスキャナーで読み取り、画像解析することにより、該セラミック溶射板上に占める汚れ部分の面積の割合(汚れ面積率)を求め、下記基準で表した。結果を表1に示す。
−:汚れ面積率1%未満
±:汚れ面積率1%以上3%未満
+:汚れ面積率3%以上6未満%
++:汚れ面積率6%以上10%未満
+++:汚れ面積率10%以上
30:湿紙サンプル、31:セラミック溶射板、32:釣り糸、33:定置ロール、34:フォースゲージ
Claims (6)
- 前記不飽和カルボン酸が、アクリル酸、マレイン酸、メタクリル酸およびイタコン酸からなる群より選ばれる少なくとも一種である、請求項1または2に記載の湿紙剥離性改善剤。
- 前記不飽和スルホン酸が、スチレンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸およびイソブチレンスルホン酸からなる群より選ばれる少なくとも一種である、請求項1〜3のいずれかに記載の湿紙剥離性改善剤。
- 前記アニオン性重合体またはそのアルカリ塩とともに、ポリオキシアルキレンアルキルアミン、ポリエチレンイミンアルコキシレートおよび有機ホスホン酸からなる群より選ばれる少なくとも一種の成分をも含む、請求項1〜4のいずれかに記載の湿紙剥離性改善剤。
- 製紙工程のプレスパートにおいて、請求項1〜5のいずれかに記載の湿紙剥離性改善剤を湿紙が直接接触するプレスロールに適用することを特徴とするプレスロールからの湿紙の剥離性改善方法。
Priority Applications (1)
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