JP5315499B2 - Cationized tapioca starch, recycled paper and method for producing the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an additive which can improve the strength of reclaimed paper without complicating a paper-making system and without worsening operability, even when used for paper materials containing waste paper pulp. <P>SOLUTION: Provided is cationized tapioca starch added to a waste pulp-containing pulp slurry or a paper material slurry and used for producing reclaimed paper, characterized by having a cation substitution degree of 0.048 to 0.207 and a specific electric charge of 300 to 850 meq/g in a gelatinized state. The reclaimed paper containing the same and the method for producing the same are also provided. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、古紙パルプを含む紙料に添加される再生紙製造用の特殊なカチオン化タピオカ澱粉、かかる特殊なカチオン化タピオカ澱粉を含有する再生紙、並びにその再生紙製造方法に関するものである。   The present invention relates to a special cationized tapioca starch for the production of recycled paper added to a paper stock containing waste paper pulp, a recycled paper containing such a special cationized tapioca starch, and a method for producing the recycled paper.

通常、紙を製造する場合、紙の原料となる紙料に紙力増強剤を添加する。従来、紙力増強剤としては、ポリアクリルアミドや無機粒子が用いられてきたが、強度だけではなく、濾水性、歩留りにも優れた紙を製造するため、種々の澱粉を紙料に添加することが多くなっている。澱粉の中でも、種々の紙料に適応できる紙力増強剤として両性澱粉が注目されていたが、リサイクル志向の高まりと共に、再生紙および再生紙の原料となる古紙パルプの需要が増加している。古紙にはアニオン夾雑物がたくさん含まれており、このアニオン夾雑物を封鎖するため、カチオン化澱粉を添加する方法が知られている。   Usually, when paper is produced, a paper strength enhancer is added to a paper material used as a raw material of paper. Conventionally, polyacrylamide and inorganic particles have been used as paper strength enhancers, but various starches must be added to the paper stock to produce not only strength but also excellent drainage and yield. Is increasing. Among starches, amphoteric starch has attracted attention as a paper strength enhancer that can be applied to various paper stocks, but with the increase in recycling orientation, the demand for used paper pulp as a raw material for recycled paper and recycled paper is increasing. Waste paper contains a large amount of anionic contaminants, and a method of adding cationized starch is known to block the anionic contaminants.

特許文献1、2には、カチオン性ジャガイモ澱粉やカチオン性トウモロコシ澱粉等を添加して紙を製造する技術が開示されている。特許文献3には、カチオン性ジャガイモ澱粉にカチオン性小麦澱粉やカチオン性トウモロコシ澱粉を混合し、これら混合物を製紙原料とする旨が記載されている。しかしながら、これら文献に開示されたカチオン化澱粉を再生紙原料である紙料に配合すると、強度や濾水性が不十分な再生紙が得られることがあり、さらには、紙料スラリーから再生紙を効率良く製造することができない。   Patent Documents 1 and 2 disclose a technique for manufacturing paper by adding cationic potato starch, cationic corn starch, or the like. Patent Document 3 describes that cationic wheat starch and cationic corn starch are mixed with cationic potato starch and these mixtures are used as a papermaking raw material. However, when the cationized starch disclosed in these documents is blended with a stock that is a recycled paper raw material, a recycled paper with insufficient strength and drainage may be obtained. It cannot be manufactured efficiently.

他のカチオン化澱粉の例として、特許文献4には、分子量の大きいカチオン化タピオカ澱粉と、コロイド状アニオンケイ酸又はポリアクリルアミドとの配合物を製紙用添加剤とする技術の開示がある。特許文献5には、カチオン化タピオカ澱粉を再生紙原料に配合し、紙料のゼータ電位を好適な値(−5〜0mv)に制御することで、古紙の強度を高くする旨が記載されている。しかしながら、同文献に記載のカチオン化タピオカ澱粉を再生紙の原料に添加しても、強度が不充分な古紙が得られることがあった。近年では、再生紙に対する要望として、充分な強度を有することが望まれている。   As an example of another cationized starch, Patent Document 4 discloses a technique in which a blend of a cationized tapioca starch having a large molecular weight and colloidal anionic silicic acid or polyacrylamide is used as an additive for papermaking. Patent Document 5 describes that the strength of used paper is increased by adding cationized tapioca starch to recycled paper raw material and controlling the zeta potential of the paper stock to a suitable value (−5 to 0 mv). Yes. However, even when the cationized tapioca starch described in the document is added to the raw material of recycled paper, there is a case where used paper with insufficient strength is obtained. In recent years, as a demand for recycled paper, it has been desired to have sufficient strength.

再生紙に添加するカチオン化澱粉として、特にカチオン化度(DS)の高い澱粉が望まれる傾向がある。再生紙原料である古紙パルプはアニオン夾雑物を多く含み、このアニオン夾雑物はカチオン基と反応するので、DSが低いカチオン化澱粉を添加すると、古紙パルプとカチオン化澱粉とが結合しなくなる。カチオン化澱粉がバインダーとして作用しなくなると、強度の高い再生紙が得られない。   As cationized starch to be added to recycled paper, starch having a particularly high degree of cationization (DS) tends to be desired. Waste paper pulp, which is a recycled paper raw material, contains a large amount of anionic contaminants, and these anionic contaminants react with cationic groups. Therefore, when a cationized starch having a low DS is added, the waste paper pulp and the cationized starch are not bonded. If the cationized starch does not act as a binder, high strength recycled paper cannot be obtained.

再生紙の強度を高くするには、カチオン化澱粉を古紙パルプと強く結合させれば良く、そのためには、カチオン化澱粉の配合量を多くしたり、カチオン化澱粉のDSを高くすることが予想される。しかしながら、抄紙機で紙料から再生紙を製造する場合、カチオン化澱粉の配合量を高くし過ぎると、紙料の濾水性悪化や乾燥不良といった問題が生じる可能性があり、DSが高すぎるカチオン化澱粉を配合すると、少量でカチオン過剰になり紙力、歩留、濾水性の悪化といった問題が起こることがあり好ましくない。   In order to increase the strength of recycled paper, cationized starch should be strongly bonded to waste paper pulp. To that end, it is expected to increase the amount of cationized starch or to increase the DS of cationized starch. Is done. However, when producing recycled paper from paper stock on a paper machine, if the blended amount of cationized starch is too high, problems such as poor drainage and poor drying of the stock may occur, and DS is too high. When a modified starch is added, the cation is excessive in a small amount, which may cause problems such as paper strength, yield, and deterioration of drainage.

このように、現在では、古紙パルプを含む紙料を用いても、抄紙系を複雑にすることなく、操業性を悪化させずに、再生紙の強度を向上させることが可能な添加剤が求められている。   Thus, at present, there is a demand for an additive capable of improving the strength of recycled paper without complicating the papermaking system and deteriorating operability even when using a paper stock containing waste paper pulp. It has been.

特表2007−516308号公報Special table 2007-516308 gazette 特開平10−131082号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-131082 特開昭60−110998号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 60-110998 特開昭63−28998号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-28998 特開平8−198901号公報Japanese Patent Laid-Open No. 8-198901

本発明は、前記の課題を解決するためになされたものであり、再生紙を製造する場合、紙料の濾水性が良く、歩留りにも優れ、得られた再生紙の強度を高くすることが可能な添加剤を提供するものである。   The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and when producing recycled paper, the drainage of the paper stock is good, the yield is excellent, and the strength of the obtained recycled paper can be increased. It provides a possible additive.

本発明者等は、鋭意検討を重ねた結果、再生紙原料である古紙パルプを含んでいる紙料スラリーに、カチオン置換度(DS)および比電荷量が特定の範囲にあるカチオン化タピオカ澱粉を添加すると、紙料の濾水性が向上し、歩留りよく、強度の高い再生紙が得られることを見いだし、本発明を完成させるに至った。   As a result of intensive studies, the present inventors have added a cationized tapioca starch having a cation substitution degree (DS) and a specific charge amount within a specific range to a stock slurry containing waste paper pulp as a recycled paper raw material. When added, the drainage of the stock was improved, and it was found that a recycled paper having high yield and high strength was obtained, and the present invention was completed.

すなわち、本発明の第一の態様は、古紙パルプを含むパルプスラリーまたは紙料スラリーに添加される、再生紙製造用のカチオン化タピオカ澱粉であって、カチオン置換度(DS)が0.048〜0.207であり、糊化状態での比電荷量が300〜850μeq/gであるカチオン化タピオカ澱粉を提供するものである。 That is, the first aspect of the present invention is a cationized tapioca starch for the production of recycled paper, which is added to a pulp slurry or paper stock slurry containing waste paper pulp, and the degree of cation substitution (DS) is 0.048 to They are 0.207, in which specific charge amount in the gelatinization conditions to provide a cationic tapioca starch is 300~850 μ eq / g.

本発明のかかる第一の態様の再生紙製造用のカチオン化タピオカ澱粉では、再生紙原料である古紙パルプを含んでいるパルプスラリーまたは紙料スラリーに、DSが0.048〜0.207であり、糊化状態での比電荷量が300〜850μeq/gのカチオン化タピオカ澱粉を添加することで、紙料の濾水性が向上し、強度の優れた再生紙を歩留り良く製造できるようになる。 In the cationized tapioca starch for producing recycled paper according to the first aspect of the present invention, the DS is 0.048 to 0.207 in the pulp slurry or the stock slurry containing the waste paper pulp as the recycled paper raw material. by specific charge amount of gelatinization state is added cationic tapioca starch 300~850 μ eq / g, improves drainage of the stock, as the superior recycled paper strength can high yield Become.

上記した本発明の第一の態様の好ましい再生紙製造用のカチオン化タピオカ澱粉として、糊化状態でパルプスラリーまたは紙料スラリーに添加されるものが挙げられる。特定のカチオン化タピオカ澱粉が糊化状態で添加されるので、そのカチオン化タピオカ澱粉が均一に紙料と混じり合い、紙料中の繊維などとカチオン化タピオカ澱粉が結合し易くなるので、得られる再生紙の強度がより高くなる。   Examples of the preferred cationized tapioca starch for producing recycled paper according to the first aspect of the present invention include those added to a pulp slurry or a paper stock slurry in a gelatinized state. Since a specific cationized tapioca starch is added in a gelatinized state, the cationized tapioca starch is uniformly mixed with the stock, and the fibers in the stock and the cationized tapioca starch are easily bonded to each other. The strength of recycled paper becomes higher.

さらに、本発明の第一の態様のもう1つの好ましい再生紙製造用のカチオン化タピオカ澱粉として、澱粉の重量基準で、0.40〜1.50%の窒素含量を有するものが挙げられる。   Furthermore, another preferred cationized tapioca starch for the production of recycled paper of the first aspect of the present invention includes those having a nitrogen content of 0.40 to 1.50%, based on the weight of the starch.

本発明の第二の態様は、カチオン置換度(DS)が0.048〜0.207であり、糊化状態での比電荷量が300〜850μeq/gであるカチオン化タピオカ澱粉を含むことを特徴とする、再生紙である。 A second aspect of the present invention is a cationic degree of substitution (DS) is from 0.048 to 0.207, specific charge amount in the gelatinized state comprises a cationic tapioca starch is 300~850 μ eq / g This is a recycled paper.

本発明のかかる第二の態様の再生紙は、上記の特有のカチオン化タピオカ澱粉を含有することにより、古紙パルプに含まれるアニオン性基と、カチオン化タピオカ澱粉との結合力が強くなり、強度が優れたものとなる。   The recycled paper according to the second aspect of the present invention contains the above-mentioned specific cationized tapioca starch, thereby increasing the binding force between the anionic group contained in the waste paper pulp and the cationized tapioca starch, Will be excellent.

本発明においては、カチオン置換度(DS)が0.048〜0.207であり、糊化状態での比電荷量が300〜850μeq/gであるカチオン化タピオカ澱粉が、古紙パルプを含むパルプスラリーまたは紙料スラリーに添加される。 In the present invention, a degree of cationic substitution (DS) is from 0.048 to 0.207, specific charge amount in the gelatinization state is 300-850 mu eq / g cationic tapioca starch, including waste paper pulp Added to pulp slurry or paper slurry.

本発明における古紙とは、既に製紙された紙のことであり、古紙に含まれるパルプは、通称、古紙パルプと呼ばれている。古紙パルプは、バージンパルプと区別されている。カチオン化タピオカ澱粉は、紙力増強剤として紙料中に添加中に添加されている。   The used paper in the present invention is paper that has already been made, and the pulp contained in the used paper is commonly called used paper pulp. Waste paper pulp is distinguished from virgin pulp. The cationized tapioca starch is added during the addition to the stock as a paper strength enhancer.

本発明における再生紙製造用のカチオン化タピオカ澱粉は、糊化状態で古紙パルプを含む再生紙製造用のパルプスラリーまたは紙料スラリーに添加される。   The cationized tapioca starch for producing recycled paper in the present invention is added to a pulp slurry or paper stock slurry for producing recycled paper containing waste paper pulp in a gelatinized state.

本発明におけるカチオン化タピオカ澱粉のカチオン置換度(DS)は、0.048〜0.207、好ましくは、0.055〜0.130である。DSが0.048未満の場合には、古紙に含まれるアニオン夾雑物がカチオン化タピオカ澱粉と結合し難くなるので、得られた再生紙の強度が低くなってしまう。また、DSが0.207を超える場合には、カチオン基が過剰になりすぎ、紙料の濾水性が低下し、再生紙の歩留りが悪くなり、再生紙の強度も不十分となる。   The cation substitution degree (DS) of the cationized tapioca starch in the present invention is 0.048 to 0.207, preferably 0.055 to 0.130. When DS is less than 0.048, anionic contaminants contained in the used paper are difficult to bind to the cationized tapioca starch, so that the strength of the obtained recycled paper is lowered. On the other hand, when DS exceeds 0.207, the cationic groups become excessive, the drainage of the paper stock decreases, the yield of recycled paper deteriorates, and the strength of recycled paper becomes insufficient.

本明細書で使用する用語「カチオン置換度(DS)」は、澱粉分子のアンヒドログルコース単位当たりのカチオン基で置換された部位またはカチオン置換基の平均数を意味する。かかるDSは、ケルダール法で窒素量を測定し計算により算出される。   As used herein, the term “degree of cationic substitution (DS)” means the average number of sites or cationic substituents substituted with cationic groups per anhydroglucose unit of the starch molecule. Such DS is calculated by measuring the amount of nitrogen by the Kjeldahl method.

本発明のカチオン化タピオカ澱粉を得るために、タピオカ澱粉分子中に導入されるカチオン基の例としては、第1級アミノ基、第2級アミノ基、第3級アミノ基、第4級アンモニウム基、スルホニウム基及びホスホニウム基等が挙げられ、それらは単独でもしくは2種以上組み合わせて用いられても良い。   Examples of the cationic group introduced into the tapioca starch molecule in order to obtain the cationized tapioca starch of the present invention include a primary amino group, a secondary amino group, a tertiary amino group, and a quaternary ammonium group. , Sulfonium group, phosphonium group and the like, and these may be used alone or in combination of two or more.

そのカチオン基を導入するためのカチオン化方法としては、通常、第3級アミノ基または第4級アンモニウム基等を含むカチオン化剤を使用する方法が挙げられ、そのカチオン化は例えば湿式法、乾式法等によって実施され得る。カチオン化剤の具体例としては、導入されるカチオン基に応じて、ジエチルアミノエチルクロライド、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、2,3−エポキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライド等が挙げられ、それらは単独でもしくは2種以上組み合わせて用いることができる。   Examples of the cationization method for introducing the cation group include a method of using a cationizing agent containing a tertiary amino group or a quaternary ammonium group. The cationization can be performed by, for example, a wet method or a dry method. It can be implemented by law or the like. Specific examples of the cationizing agent include diethylaminoethyl chloride, 3-chloro-2-hydroxypropyltrimethylammonium chloride, 2,3-epoxypropyltrimethylammonium chloride, etc., depending on the cationic group to be introduced. It can be used alone or in combination of two or more.

本発明におけるカチオン化タピオカ澱粉は、糊化状態にしたとき、比電荷量が300〜850μeq/g、特に350〜600μeq/gが好ましい。比電荷量が300μeq/g未満の場合には、澱粉のカチオン基が古紙パルプ由来のアニオン夾雑物と反応してしまい、古紙パルプのアニオン基と反応し難くなってしまう。また、比電荷量が850μeq/gを超えてしまう場合には、抄紙系がカチオン過剰になり易くなり強度発現や操業性に悪影響を及ぼしてしまう。 Cationic tapioca starch in the present invention, when the gelatinized state, the specific charge amount is 300-850 mu eq / g, particularly preferably 350~600 μ eq / g. When the specific charge amount is less than 300 mu eq / g, the cationic groups of the starch reacts with the anionic contaminants from waste paper pulp, it becomes difficult to react with the anionic groups of the used paper pulp. Further, when the specific charge amount exceeds the 850 mu eq / g, the papermaking system adversely affects tends strength development and workability becomes excessive cations.

本明細書では、比電荷量とは、Mutek社製流動電位測定器PCD−02を用いて、微粒子などのカチオン性電荷を等電点まで中和するのに必要なアニオン性剤の量をμeq/gに換算した電荷量を意味する。 In this specification, the specific charge amount, using a Mutek Co. streaming potential measuring device PCD-02, the amount of anionic agent required to neutralize the cationic charge as fine particles to the isoelectric point μ It means the amount of charge converted to eq / g.

本発明における糊化状態とは、カチオン化タピオカ澱粉が糊状にあることを意味し、カチオン化タピオカ澱粉が糊状なったことを例えば目視によって確認し得る。カチオン化タピオカ澱粉は、加熱されて糊化状態になり得るものであり、糊化しはじめたときの温度を糊化開始温度という。カチオン化タピオカ澱粉の糊化処理は、通常ジェットクッカー(jet-cooker)またはバッチ式のクッカー(cooker)を用いて、適宜所望の時間で90〜130℃での糊化によって実施され得る。   The gelatinized state in the present invention means that the cationized tapioca starch is in a paste form, and it can be confirmed, for example, by visual observation that the cationized tapioca starch is in a paste form. The cationized tapioca starch can be heated to a gelatinized state, and the temperature at which gelatinization starts is called the gelatinization start temperature. The gelatinization treatment of the cationized tapioca starch can be carried out by gelatinization at 90 to 130 ° C. for a desired time, usually using a jet-cooker or a batch-type cooker.

カチオン化タピオカ澱粉としては、その窒素含量がカチオン化タピオカ澱粉の重量基準で、0.40〜1.50%であるものが好ましく、特に0.50〜1.10%であるものが好ましい。窒素含量の測定は通常ケルダール法で行われる。窒素含量が0.40%よりも小さいと、カチオン化タピオカ澱粉のプラスチャージ力が小さくなり、紙料中の凝集力が低下してしまい抄紙機の操業性の悪化や、最終製品である再生紙の強度が低くなってしまう。また、窒素含量が1.50%よりも大きいと、抄紙系内の電荷バランスが崩れ澱粉に由来する紙の繊維間結着力(インターナルボンド)が不足し、再生紙の強度が低下してしまう。   The cationized tapioca starch preferably has a nitrogen content of 0.40 to 1.50%, particularly preferably 0.50 to 1.10%, based on the weight of the cationized tapioca starch. The nitrogen content is usually measured by the Kjeldahl method. If the nitrogen content is less than 0.40%, the positive charge power of the cationized tapioca starch will be small, the cohesive force in the stock will be reduced, and the paper machine will be less maneuverable, and the final product will be recycled paper. The strength of will become low. On the other hand, if the nitrogen content is higher than 1.50%, the charge balance in the papermaking system is lost, the interfiber bonding force (internal bond) of the paper derived from starch is insufficient, and the strength of the recycled paper is reduced. .

本発明における再生紙製造用のカチオン化タピオカ澱粉としては、かかる澱粉の2重量%水溶液で40℃において測定にしたときの粘度が、15.0〜20.0cpsであるものが好ましい。このように糊化状態の粘度(40℃、2重量%水溶液)が15.0〜20.0cpsのカチオン化タピオカ澱粉を添加しているので、より均一に紙料と混じり合い、さらに強度の優れた再生紙を得ることができるようになる。   As the cationized tapioca starch for the production of recycled paper in the present invention, those having a viscosity of 15.0 to 20.0 cps when measured at 40 ° C. with a 2% by weight aqueous solution of such starch are preferable. Thus, since cationized tapioca starch having a gelatinized viscosity (40 ° C., 2% by weight aqueous solution) of 15.0 to 20.0 cps is added, it is more evenly mixed with the paper stock and further excellent in strength. Recycled paper can be obtained.

本明細書において、カチオン化タピオカ澱粉の粘度とは、カチオン化タピオカ澱粉を水に完全に溶解させてその濃度2重量%水溶液を調製し、この水溶液を40℃の状態でB型粘度計によって測定した値を意味する。尚、その粘度測定におけるスピンドル番号は#2、スピンドル回転力は60rpmとする。   In the present specification, the viscosity of the cationized tapioca starch is obtained by dissolving the cationized tapioca starch completely in water to prepare an aqueous solution having a concentration of 2% by weight, and measuring the aqueous solution with a B-type viscometer at 40 ° C. Means the value. The spindle number in the viscosity measurement is # 2, and the spindle rotational force is 60 rpm.

本発明の再生紙は、カチオン置換度(DS)が0.048〜0.207であり、糊化状態での比電荷量が300〜850μeq/gであるカチオン化タピオカ澱粉を含むことを特徴とするものであって、特有のカチオン化タピオカ澱粉を含有することにより、古紙パルプに含まれるアニオン性基と、カチオン化タピオカ澱粉との結合力が強くなり、強度が優れたものとなる。 Recycled paper of the present invention is a cationic degree of substitution (DS) is from 0.048 to 0.207, that specific charge amount in the gelatinized state comprises a cationic tapioca starch is 300~850 μ eq / g It is a characteristic, and by containing the specific cationized tapioca starch, the binding force between the anionic group contained in the waste paper pulp and the cationized tapioca starch becomes strong, and the strength becomes excellent.

本明細書における再生紙とは、古紙を再利用することで得られた紙を意味する。すなわち、再生紙は、原料としてバージンパルプだけではなく、必修成分として古紙を含んでいる。古紙の具体例として、新聞古紙、雑誌古紙、段ボール古紙、OA用紙古紙が挙げられる。   The recycled paper in this specification means paper obtained by reusing used paper. That is, recycled paper contains not only virgin pulp as a raw material but also used paper as a required component. Specific examples of waste paper include newspaper waste paper, magazine waste paper, cardboard waste paper, and OA paper waste paper.

本発明の再生紙は、古紙から製造されるが、上記カチオン化タピオカ澱粉を必修成分として含んでおり、さらに、その他にもバージンパルプ、充填剤、各種薬剤をも含むことができる。バージンパルプとしては、ダグラスファー、ラジアータパイン、杉等の針葉樹から得られたパルプ(N材)、ユーカリ、オーク等の広葉樹から得られたパルプ(L材)のいずれでも差しつかえない。古紙とは、既に製紙された紙のことであり、古紙に含まれるパルプは、通称、古紙パルプと呼ばれている。本明細書では、古紙パルプと、バージンパルプとを区別している。   The recycled paper of the present invention is produced from waste paper, but contains the above-mentioned cationized tapioca starch as a required component, and can further contain virgin pulp, fillers, and various drugs. As the virgin pulp, any of pulp (N material) obtained from conifers such as Douglas fir, radiata pine, cedar and the like (L material) obtained from broad-leaved trees such as eucalyptus and oak may be used. Waste paper is paper that has already been made, and pulp contained in waste paper is commonly called waste paper pulp. In the present specification, a distinction is made between waste paper pulp and virgin pulp.

本発明の再生紙の製造方法としては、古紙パルプを含む紙料を使用する再生紙の製造方法であって、古紙パルプを含むパルプスラリーまたは紙料スラリーに、カチオン置換度(DS)が0.048〜0.207であり、糊化状態での比電荷量が300〜850μeq/gであるカチオン化タピオカ澱粉を糊化状態で添加することを特徴とするものが挙げられ、そのように特定のカチオン化タピオカ澱粉を糊化状態で添加することで、紙料の濾水性が向上し、強度の優れた再生紙を歩留り良く製造することが可能になる。 The method for producing recycled paper of the present invention is a method for producing recycled paper using a stock containing waste paper pulp, and the degree of cation substitution (DS) is 0.00 on the pulp slurry or stock slurry containing waste paper pulp. is from 048 to 0.207, can be mentioned those characterized by adding a specific charge amount of gelatinization state is 300~850 μ eq / g cationic tapioca starch in gelatinized condition, so By adding a specific cationized tapioca starch in a gelatinized state, the drainage of the stock is improved, and it becomes possible to produce recycled paper having excellent strength with a high yield.

上記のカチオン化タピオカ澱粉は、紙力増強剤としてパルプスラリーまたは紙料スラリー中に添加されるが、古紙、バージンパルプと共に混合されても良いし、古紙、バージンパルプを先に混合し、その後に添加されても差し支えない。   The above cationized tapioca starch is added to the pulp slurry or stock slurry as a paper strength enhancer, but it may be mixed with waste paper and virgin pulp, or the waste paper and virgin pulp may be mixed first, and then It can be added.

上記のカチオン化タピオカ澱粉を紙料スラリーへ添加する前に、アルミニウム化合物をパルプスラリーに添加するか、カチオン化タピオカ澱粉をパルプスラリーへ添加した後にアルミニウム化合物を添加して紙料スラリーとするのが好ましい。また、アルミニウム化合物を上記のカチオン化タピオカ澱粉と混合してパルプスラリーに添加しても差し支えない。また、カチオン化タピオカ澱粉を、アルミニウム化合物添加の前または後で、或いはアルミニウム化合物と共に、紙料スラリーに添加しても良い。   Before adding the cationized tapioca starch to the paper slurry, the aluminum compound is added to the pulp slurry, or after adding the cationized tapioca starch to the pulp slurry, the aluminum compound is added to form a paper slurry. preferable. Further, an aluminum compound may be mixed with the above cationized tapioca starch and added to the pulp slurry. The cationized tapioca starch may be added to the paper slurry before or after the addition of the aluminum compound, or together with the aluminum compound.

アルミニウム化合物としては、水溶性のアルミニウム化合物が使用され得る。そのアルミニウム化合物の例としては、例えばポリ塩化アルミニウム、アルミナゾル、ポリ硫酸アルミニウム、ポリ硫酸ケイ酸アルミニウム、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム等が挙げられる。これらのアルミニウム化合物は、単独でもしくは2種以上を組み合わせて使用されても良い。これらの中でも、硫酸アルミニウムが特に好ましい。   A water-soluble aluminum compound can be used as the aluminum compound. Examples of the aluminum compound include polyaluminum chloride, alumina sol, polyaluminum sulfate, polyaluminum sulfate silicate, aluminum chloride, and aluminum sulfate. These aluminum compounds may be used alone or in combination of two or more. Among these, aluminum sulfate is particularly preferable.

紙料スラリーは、パルプだけではなく、通常、充填材を含んでいる。充填材は、特に限定されるものではないが、通常の紙の場合と同様、クレー、タルク、カオリン、ホワイトカーボン、ケイ酸カルシウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、軽質・重質炭酸カルシウム、二酸化チタン、酸化アルミニウム等から一種あるいは数種を適宜選択して使用できる。   Paper stock slurries typically contain fillers as well as pulp. The filler is not particularly limited, but as with ordinary paper, clay, talc, kaolin, white carbon, calcium silicate, zinc oxide, magnesium oxide, light / heavy calcium carbonate, titanium dioxide, One or several kinds of aluminum oxide can be appropriately selected and used.

紙料スラリーに含まれるその他の添加剤としては、塩化ナトリウム、塩化カリウムなどの無機導電剤;カチオン性ポリマー、スルホン化スチレン樹脂など有機導電剤、二酸化チタン等の顔料;炭酸カルシウム、カオリン、クレー、有機顔料、寸法安定剤、界面活性剤、嵩高剤、染料を添加することができる。   Other additives contained in the paper slurry include inorganic conductive agents such as sodium chloride and potassium chloride; organic conductive agents such as cationic polymers and sulfonated styrene resins; pigments such as titanium dioxide; calcium carbonate, kaolin, clay, Organic pigments, dimensional stabilizers, surfactants, bulking agents, and dyes can be added.

本発明の再生紙の製造方法は、通常用いられる工程、すなわち、パルプ製造工程、調成工程及び抄紙工程を含み得る。そのパルプ製造工程は、通常原料に機械的もしくは化学的処理を行い、通常は水性スラリーであるパルプスラリーを得る工程である。調成工程は、そのようにして得られたパルプスラリーを叩解し、紙の用途等に応じてさらに薬品を配合して、最終的な紙への基本的な特性を付与して紙料スラリーを調成するための工程である。また抄紙工程は、その調成工程から送られてきた紙料スラリーを抄紙機において抄紙する工程である。   The method for producing recycled paper of the present invention can include usually used processes, that is, a pulp production process, a preparation process, and a papermaking process. The pulp manufacturing process is a process for obtaining a pulp slurry, which is usually an aqueous slurry, by subjecting the raw material to mechanical or chemical treatment. In the preparation process, the pulp slurry thus obtained is beaten, and chemicals are further blended depending on the use of the paper, etc., and the basic properties to the final paper are imparted to the paper slurry. It is a process for preparing. The paper making process is a process of making a paper slurry from the preparation process in a paper machine.

その再生紙の製造方法では、かかる調成工程の前または必要に応じてその工程中に、通常は調成工程の直前に、上記のカチオン化タピオカ澱粉をパルプスラリーまたは紙料スラリー中へ添加する。カチオン化タピオカ澱粉をパルプスラリーまたは紙料スラリー中へ添加する前に、予めカチオン化タピオカ澱粉をその糊化状態に調整しておく。   In the method for producing the recycled paper, the cationized tapioca starch is added to the pulp slurry or the stock slurry before or during the preparation step, usually immediately before the preparation step. . Prior to adding the cationized tapioca starch into the pulp slurry or stock slurry, the cationized tapioca starch is adjusted to its gelatinized state in advance.

紙料スラリーとは、パルプスラリーに製紙用添加剤が内添されたスラリーであって、一般に、シート、ウェブ状製品、例えばパルプシート及び紙等のセルロース繊維を含有する製品を製造するのに用いられ得る水性分散液を意味する。本明細書では、パルプスラリーは、パルプ(古紙パルプおよび/またはバージンパルプ)と、炭カル等の充填材との混合スラリーを意味する。   The paper stock slurry is a slurry in which a paper additive is internally added to a pulp slurry, and is generally used to produce a sheet, a web-like product, for example, a product containing cellulose fibers such as a pulp sheet and paper. An aqueous dispersion that can be obtained. In this specification, a pulp slurry means a mixed slurry of pulp (waste paper pulp and / or virgin pulp) and a filler such as charcoal cal.

パルプスラリーまたは紙料スラリーへの、蒸煮し糊化された状態の本発明のカチオン化タピオカ澱粉の添加量は、パルプスラリーまたは紙料スラリーの組成により異なるものであって一概に言うことが困難であるが、パルプスラリーまたは紙料スラリーの100重量部に対し、カチオン化タピオカ澱粉が0.1〜2.0重量部添加されるのが好ましく、更には0.1〜1.5重量部のカチオン化タピオカ澱粉添加量が好適であり、特に0.2〜1.3重量部のカチオン化タピオカ澱粉添加量が好適である。   The addition amount of the cationized tapioca starch of the present invention in a steamed and gelatinized state to the pulp slurry or paper slurry is different depending on the composition of the pulp slurry or paper slurry, and it is difficult to say in general. However, 0.1 to 2.0 parts by weight of cationized tapioca starch is preferably added to 100 parts by weight of the pulp slurry or paper slurry, and more preferably 0.1 to 1.5 parts by weight of cation. The amount of added tapioca starch is preferable, and the amount of added cationized tapioca starch of 0.2 to 1.3 parts by weight is particularly preferable.

本発明の再生紙の製造方法において、上記の糊化された状態のカチオン化タピオカ澱粉をパルプスラリーまたは紙料スラリーに添加すると、カチオン化タピオカ澱粉とスラリー中のパルプや填料とが反応する。両者が反応することで、澱粉添加後のゼータ電位は、澱粉添加前と比べ、大きく変化することとなる。ゼータ電位が大きく変化することは、本発明に係るカチオン化タピオカ澱粉とパルプスラリーまたは紙料スラリーとの反応性が大きいことを意味している。   In the method for producing recycled paper of the present invention, when the cationized tapioca starch in the gelatinized state is added to a pulp slurry or a stock slurry, the cationized tapioca starch reacts with the pulp and filler in the slurry. When both react, the zeta potential after starch addition will change greatly compared to before starch addition. A large change in the zeta potential means that the reactivity between the cationized tapioca starch according to the present invention and the pulp slurry or paper slurry is large.

パルプスラリーまたは紙料スラリー100重量部に対し、上記の糊化された状態のカチオン化タピオカ澱粉をカチオン化タピオカ澱粉の重量で0.25重量部添加すると、ゼータ電位の変化値は、スラリーの組成によっても変わるが、11〜15mV程度となる。また、パルプスラリーまたは紙料スラリー100重量部に対し、上記の糊化された状態のカチオン化タピオカ澱粉をカチオン化タピオカ澱粉の重量で0.5重量部添加すると、ゼータ電位の変化値は、スラリーの組成によっても変わるが、20〜30mV程度となる。さらに、カチオン化タピオカ澱粉の添加量が1.0重量部の場合には、ゼータ電位の変化値は、35〜50mV程度となる。   When 0.25 parts by weight of the cationized tapioca starch is added to the pulp slurry or the paper slurry 100 parts by weight of the cationized tapioca starch, the change in zeta potential is determined by the composition of the slurry. Although it changes depending on the case, it is about 11 to 15 mV. Moreover, when 0.5 parts by weight of the cationized tapioca starch is added to the pulp slurry or the paper slurry 100 parts by weight based on the weight of the cationized tapioca starch, the change in zeta potential is Although it varies depending on the composition, it is about 20 to 30 mV. Furthermore, when the addition amount of cationized tapioca starch is 1.0 part by weight, the change value of the zeta potential is about 35 to 50 mV.

本発明における特定のカチオン化タピオカ澱粉を、同程度のカチオン化度を持つポテトスターチまたはコーンスターチと比較した場合、本発明のカチオン化タピオカ澱粉をパルプスラリーまたは紙料スラリーに添加した方が、ゼータ電位の変化が大きい。従って、本発明のカチオン化タピオカ澱粉は、同程度のカチオン化度を有するポテトスターチ、コーンスターチよりも、パルプスラリーまたは紙料スラリー中のパルプ反応性に優れていると考えられる。   When the specific cationized tapioca starch in the present invention is compared with potato starch or corn starch having the same degree of cationization, it is better to add the cationized tapioca starch of the present invention to the pulp slurry or paper slurry. The change is large. Therefore, it is considered that the cationized tapioca starch of the present invention is superior in pulp reactivity in pulp slurry or paper slurry than potato starch and corn starch having the same degree of cationization.

以下に、実施例等を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.

パルプスラリーの調整
パルプとして、針葉樹クラフトパルプ(NBKP)、広葉樹クラフトパルプ(LBKP)、新聞・雑故紙主体の古紙パルプ(DIP)を用い、これらパルプを混合した。この混合物に水を加え、CaCOを填料として加え、固形分が約0.8重量%のパルプスラリーとした。スラリー中の組成(重量)比は、固形分換算にて、NBKP:LBKP:DIP:填料=10:30:45:15であった。ゼータ電位計(Mutek社製SZP−06)でパルプスラリーのゼータ電位を測定したところ、−37mVであった。
As the adjusted pulp of the pulp slurry , softwood kraft pulp (NBKP), hardwood kraft pulp (LBKP), waste paper pulp mainly composed of newspapers / miscellaneous paper (DIP) was used, and these pulps were mixed. Water was added to this mixture, and CaCO 3 was added as a filler to obtain a pulp slurry having a solid content of about 0.8% by weight. The composition (weight) ratio in the slurry was NBKP: LBKP: DIP: filler = 10: 30: 45: 15 in terms of solid content. When the zeta potential of the pulp slurry was measured with a zeta electrometer (SZP-06 manufactured by Mutek), it was -37 mV.

カチオン化澱粉の調整
後記の実施例および比較例において、古紙パルプを含むパルプスラリーに添加するためのカチオン化澱粉として、下記の表1に示すような種々のカチオン化澱粉を調製した。

Figure 0005315499
Preparation of cationized starch In Examples and Comparative Examples described later, various cationized starches as shown in Table 1 below were prepared as cationized starches to be added to a pulp slurry containing waste paper pulp.
Figure 0005315499

本発明のカチオン化澱粉としてのサンプルAは、以下の工程で得られた。即ち、すき型ショベル付き攪拌機にタピオカ澱粉(水分含量:13%)6kgを入れ、攪拌下(回転数150rpm)デ、苛性ソーダ水溶液(濃度50重量%)を500gスプレーし、カチオン化剤としての4級アンモニウム塩(ダウケミカル社製の製品名クワット188)水溶液(濃度69重量%)600gをスプレーし、3分間攪拌した後、50℃の乾燥機で5時間乾燥させ、DSが0.061のサンプルAを製造した。   Sample A as the cationized starch of the present invention was obtained in the following steps. That is, 6 kg of tapioca starch (water content: 13%) was placed in a stirrer with a squeezed shovel, sprayed with 500 g of caustic soda aqueous solution (concentration 50 wt%) under stirring (rotation speed 150 rpm), and quaternized as a cationizing agent After spraying 600 g of an aqueous solution of ammonium salt (product name Quat 188 manufactured by Dow Chemical Co., Ltd., concentration 69 wt%) and stirring for 3 minutes, the sample was dried for 5 hours in a dryer at 50 ° C. Manufactured.

また、本発明のカチオン化澱粉としてのサンプルBは、サンプルAと同様に、苛性ソーダを500gスプレーし、前述の4級アンモニウム塩を1,200gスプレーし、3分間撹拌後、50℃で5時間乾燥させることで得られた。   Sample B as the cationized starch of the present invention is sprayed with 500 g of caustic soda, 1,200 g of the quaternary ammonium salt, and stirred for 3 minutes and then dried at 50 ° C. for 5 hours. It was obtained by letting.

比較例のためのカチオン化澱粉として、タピオカ澱粉Aとしては、日本エヌエスシー株式会社製の製品名CATO308を使用した。コーンスターチAとしては、IMSA社製の製品名Almidon XP HS 60を、コーンスターチBとしては、同じくIMSA社製の製品名Almidon XP HS 100をそれぞれ使用した。ポテトAは、ポテト澱粉(水分18%)を上述サンプルAと同様な方法でカチオン化することで得られた。ポテトBは、ポテト澱粉(水分18%)をサンプルBと同様な方法でカチオン化することで得られた。   As the tapioca starch A as a cationized starch for the comparative example, the product name CATO308 manufactured by Nippon SC Co., Ltd. was used. As corn starch A, product name Almidon XP HS 60 manufactured by IMSA was used, and as corn starch B, product name Almidon XP HS 100 manufactured by IMSA was used. Potato A was obtained by cationizing potato starch (water content 18%) in the same manner as Sample A described above. Potato B was obtained by cationizing potato starch (water 18%) in the same manner as Sample B.

表1の粘度は、各澱粉の2重量%水溶液を調整し、調整液を40℃で緩やかに加熱し、B型粘度計(スピンドル番号#2、回転60rpm)で測定した。   The viscosities in Table 1 were measured with a B-type viscometer (spindle number # 2, rotation 60 rpm) after preparing a 2% by weight aqueous solution of each starch, heating the adjusted solution gently at 40 ° C.

表1の電荷量については、PCD装置(Mutek社製)でアニオン要求量を測定した。これは、微粒子などのカチオン電荷を等電点(中和)までに必要とするアニオン性薬剤の量である。各澱粉の1重量%濃度の糊液10mL(比重=1とする)をPCD装置に掛け、0.001N PVSK(ポリビニル硫酸カリウム)で滴定した。これを固形分に換算し、比電荷量とした。0.001NのPVSKの滴定値をX mLとすると、比電荷量は、以下のような計算で求められる。
0.001N PVSK(比重=1) 滴定量(mL): X
測定した澱粉固形分(g)=10(mL)×1(%) × 1(比重)
=10 × 0.01 × 1
=0.1(g)
よって、比電荷量 = 10 −3 (L) × 0.001(eq/L) ÷ 0.1(g)
10 −6 (eq)/0.1(g)
= 10X(μeq/g)
Regarding the charge amount in Table 1, the anion requirement amount was measured with a PCD apparatus (manufactured by Mutek). This is the amount of anionic drug that requires a cationic charge such as fine particles before the isoelectric point (neutralization). A starch solution having a concentration of 1% by weight of each starch (specific gravity = 1) was applied to a PCD apparatus and titrated with 0.001N PVSK (polyvinyl potassium sulfate). This was converted to a solid content to obtain a specific charge amount. When the titration value of 0.001N PVSK is X mL, the specific charge amount can be obtained by the following calculation.
0.001N PVSK (specific gravity = 1) Titration volume (mL): X
Measured starch solid content (g) = 10 (mL) × 1 (%) × 1 (specific gravity)
= 10 x 0.01 x 1
= 0.1 (g)
Therefore, specific charge amount = 10 −3 X (L ) × 0.001 (eq / L) ÷ 0.1 (g)
= 10 −6 X ( eq) /0.1 (g)
= 10X ( μ eq / g)

カチオン化澱粉の添加量を、パルプスラリー1kgに対して2.5gに揃え、表1記載のカチオン化澱粉の種類を代えることによって、古紙パルプとカチオン化澱粉を含む各紙料スラリーを調製した。以下に詳細を記載する。   Each stock slurry containing waste paper pulp and cationized starch was prepared by adjusting the addition amount of cationized starch to 2.5 g with respect to 1 kg of pulp slurry and changing the kind of cationized starch described in Table 1. Details are described below.

実施例1
上記のように調製されたパルプスラリー1kgに、硫酸アルミニウム(硫酸バンド)を5g添加し、その後、本発明のカチオン化タピオカ澱粉に該当する表1記載のサンプルA2.5gを120℃で加熱して糊化状態にして糊化状態のままのサンプルAを添加し、さらに、アキルルケテンダイマーAKD(星光PMC社製のサイズ剤AD1602)を5g添加し、歩留剤(チバ社製 パーコール182)をその濃度が100ppmになるよう添加し、これらの配合物を、サンプルAの紙料スラリーとした。
Example 1
5 g of aluminum sulfate (sulfuric acid band) is added to 1 kg of the pulp slurry prepared as described above, and then 2.5 g of sample A shown in Table 1 corresponding to the cationized tapioca starch of the present invention is heated at 120 ° C. Add sample A in the gelatinized state and in the gelatinized state, and add 5 g of Akyleketene dimer AKD (size agent AD1602 manufactured by Seiko PMC), and add a retention agent (Percoll 182 manufactured by Ciba). They were added so that the concentration was 100 ppm, and these blends were used as the sample A paper slurry.

実施例2
サンプルAの代替として、本発明のカチオン化タピオカ澱粉に該当する表1記載のサンプルBを用い、その他条件については実施例1と同一の条件で、古紙パルプとサンプルBを含む紙料スラリーを調製した。
Example 2
As an alternative to sample A, sample B shown in Table 1 corresponding to the cationized tapioca starch of the present invention was used, and other conditions were the same as in Example 1, and a paper slurry containing waste paper pulp and sample B was prepared. did.

比較例1
サンプルAの代替として表1記載のタピオカ澱粉Aを用い、その他条件については実施例1と同一の条件で、古紙パルプとタピオカ澱粉Aを含む紙料スラリーを調製した。
Comparative Example 1
A stock slurry containing waste paper pulp and tapioca starch A was prepared under the same conditions as in Example 1 except that tapioca starch A shown in Table 1 was used as an alternative to sample A.

比較例2
サンプルAの代替として表1記載のコーンスターチAを用い、その他条件については実施例1と同一の条件で、古紙パルプとコーンスターチAを含む紙料スラリーを調製した。
Comparative Example 2
As a substitute for sample A, corn starch A shown in Table 1 was used, and the other conditions were the same as in Example 1. A paper slurry containing waste paper pulp and corn starch A was prepared.

比較例3
サンプルAの代替として表1記載のコーンスターチBを用い、その他条件については実施例1と同一の条件で、古紙パルプとコーンスターチBを含む紙料スラリーを調製した。
Comparative Example 3
A corn starch B described in Table 1 was used as an alternative to sample A, and a paper slurry containing waste paper pulp and corn starch B was prepared under the same conditions as in Example 1 for the other conditions.

比較例4
サンプルAの代替として表1記載のポテトAを用い、その他条件については実施例1と同一の条件で、古紙パルプとポテトAを含む紙料スラリーを調製した。
Comparative Example 4
A stock slurry containing waste paper pulp and potato A was prepared under the same conditions as in Example 1 except that potato A shown in Table 1 was used as an alternative to sample A.

比較例5
サンプルAの代替として表1記載のポテトBを用い、その他条件については実施例1と同一の条件で、古紙パルプとポテトBを含む紙料スラリーを調製した。
Comparative Example 5
A stock slurry containing waste paper pulp and potato B was prepared under the same conditions as in Example 1 except that potato B shown in Table 1 was used as an alternative to sample A.

次いで、カチオン化澱粉の添加量を、パルプスラリー1kgに対して5.0gに揃え、表1記載のカチオン化澱粉の種類を代えることによって、古紙パルプとカチオン化澱粉を含む各紙料スラリーを調製した。以下に詳細を記載する。   Next, the amount of the cationized starch added was adjusted to 5.0 g with respect to 1 kg of the pulp slurry, and each stock slurry containing waste paper pulp and cationized starch was prepared by changing the type of cationized starch described in Table 1. . Details are described below.

実施例3
表1記載のサンプルAの添加量を5.0gとし、その他条件については実施例1と同一の条件で、古紙パルプとカチオン化タピオカ澱粉サンプルAを含む紙料スラリーを調製した。
Example 3
A stock slurry containing waste paper pulp and cationized tapioca starch sample A was prepared under the same conditions as in Example 1 except that the amount of Sample A listed in Table 1 was 5.0 g.

実施例4
サンプルAの代替として、本発明のカチオン化タピオカ澱粉に該当する表1記載のサンプルBを用い、その他条件については実施例3と同一の条件で、古紙パルプとカチオン化タピオカ澱粉サンプルBを含む紙料スラリーを調製した。
Example 4
As an alternative to Sample A, Sample B shown in Table 1 corresponding to the cationized tapioca starch of the present invention was used, and the other conditions were the same as in Example 3, and paper containing waste paper pulp and cationized tapioca starch sample B A slurry was prepared.

比較例6
サンプルAの代替として表1記載のタピオカ澱粉Aを用い、その他条件については実施例3と同一の条件で、古紙パルプとタピオカ澱粉Aを含む紙料スラリーを調製した。
Comparative Example 6
A stock slurry containing waste paper pulp and tapioca starch A was prepared under the same conditions as in Example 3 except that tapioca starch A shown in Table 1 was used as an alternative to sample A.

比較例7
サンプルAの代替として表1記載のコーンスターチAを用い、その他条件については実施例3と同一の条件で、古紙パルプとコーンスターチAを含む紙料スラリーを調製した。
Comparative Example 7
As a substitute for sample A, corn starch A shown in Table 1 was used, and the other conditions were the same as in Example 3. A paper slurry containing waste paper pulp and corn starch A was prepared.

比較例8
サンプルAの代替として表1記載のコーンスターチBを用い、その他条件については実施例3と同一の条件で、古紙パルプとコーンスターチBを含む紙料スラリーを調製した。
Comparative Example 8
As a substitute for sample A, corn starch B shown in Table 1 was used, and the other conditions were the same as in Example 3, and a paper slurry containing waste paper pulp and corn starch B was prepared.

比較例9
サンプルAの代替として表1記載のポテトAを用い、その他条件については実施例3と同一の条件で、古紙パルプとポテトAを含む紙料スラリーを調製した。
Comparative Example 9
A stock slurry containing waste paper pulp and potato A was prepared under the same conditions as in Example 3 except that potato A shown in Table 1 was used as an alternative to sample A.

比較例10
サンプルAの代替として表1記載のポテトBを用い、その他条件については実施例3と同一の条件で、古紙パルプとポテトBを含む紙料スラリーを調製した。
Comparative Example 10
A stock slurry containing waste paper pulp and potato B was prepared under the same conditions as in Example 3 except that potato B shown in Table 1 was used as an alternative to sample A.

次いで、カチオン化澱粉の添加量を、パルプスラリー1kgに対して10.0gに揃え、表1記載のカチオン化澱粉の種類を代えることによって、古紙パルプとカチオン化澱粉を含む各紙料スラリーを調製した。以下に詳細を記載する。   Next, the amount of cationized starch added was adjusted to 10.0 g with respect to 1 kg of pulp slurry, and each paper stock slurry containing waste paper pulp and cationized starch was prepared by changing the type of cationized starch described in Table 1. . Details are described below.

実施例5
表1記載のサンプルAの添加量を10.0gとし、その他条件については実施例1と同一の条件で、古紙パルプとカチオン化タピオカ澱粉サンプルAを含む紙料スラリーを調製した。
Example 5
A stock slurry containing waste paper pulp and cationized tapioca starch sample A was prepared under the same conditions as in Example 1 except that the amount of Sample A listed in Table 1 was 10.0 g.

実施例6
サンプルAの代替として、本発明のカチオン化タピオカ澱粉に該当する表1記載のサンプルBを用い、その他条件については実施例5と同一の条件で、古紙パルプとカチオン化タピオカ澱粉サンプルBを含む紙料スラリーを調製した。
Example 6
As an alternative to sample A, the sample B shown in Table 1 corresponding to the cationized tapioca starch of the present invention was used, and the other conditions were the same as in Example 5, and the paper containing waste paper pulp and cationized tapioca starch sample B was used. A slurry was prepared.

比較例11
サンプルAの代替として表1記載のタピオカ澱粉Aを用い、その他条件については実施例5と同一の条件で、古紙パルプとタピオカ澱粉Aを含む紙料スラリーを調製した。
Comparative Example 11
A stock slurry containing waste paper pulp and tapioca starch A was prepared under the same conditions as in Example 5 except that tapioca starch A shown in Table 1 was used as an alternative to sample A.

比較例12
サンプルAの代替として表1記載のコーンスターチAを用い、その他条件については実施例5と同一の条件で、古紙パルプとコーンスターチAを含む紙料スラリーを調製した。
Comparative Example 12
As a substitute for sample A, corn starch A shown in Table 1 was used, and the other conditions were the same as in Example 5. A paper slurry containing waste paper pulp and corn starch A was prepared.

比較例13
サンプルAの代替として表1記載のコーンスターチBを用い、その他条件については実施例5と同一の条件で、古紙パルプとコーンスターチBを含む紙料スラリーを調製した。
Comparative Example 13
As a substitute for sample A, corn starch B shown in Table 1 was used, and the other conditions were the same as in Example 5, and a paper slurry containing waste paper pulp and corn starch B was prepared.

比較例14
サンプルAの代替として表1記載のポテトAを用い、その他条件については実施例5と同一の条件で、古紙パルプとポテトAを含む紙料スラリーを調製した。
Comparative Example 14
A stock slurry containing waste paper pulp and potato A was prepared under the same conditions as in Example 5 except that potato A shown in Table 1 was used as an alternative to sample A.

比較例15
サンプルAの代替として表1記載のポテトBを用い、その他条件については実施例5と同一の条件で、古紙パルプとポテトBを含む紙料スラリーを調製した。
Comparative Example 15
A stock slurry containing waste paper pulp and potato B was prepared under the same conditions as in Example 5 except that potato B shown in Table 1 was used as an alternative to sample A.

紙料スラリーの評価試験
(1)ゼータ電位から見たパルプとの反応性の評価
ゼータ電位は、電荷の強さを示すもので、電荷の大きさと等電点までの距離の指標(粒子、繊維などの結合・分散状態)を示す。薬品未添加であるパルプスラリーのゼータ電位(−37mV)、このパルプスラリーに薬品を添加し澱粉が未添加である紙料スラリーのゼータ電位(−34mV)、および澱粉添加後の紙料スラリーのゼータ電位を、ゼータ電位計(BTG社製、商品名Mutek SZP−06)でそれぞれ測定し、澱粉添加前のゼータ電位(−34mV)と澱粉添加後のゼータ電位とを比較した。得られた結果を、表2〜表4に記載するが、そこで見られるように、ゼータ電位の変化が大きい程、その澱粉と紙料スラリーとの反応性が高いと考えられる。尚、それらの評価基準について表2〜表4に記載するが、カチオン化澱粉の添加量が多い場合には循環操作した場合に蓄積によってゼータ電位変化値が全体的に高くなるため、カチオン化澱粉の添加量に適した評価基準を設定した。
Paper Slurry Evaluation Test (1) Evaluation of reactivity with pulp as seen from zeta potential Zeta potential indicates the strength of the charge, and is an indicator of the magnitude of the charge and the distance to the isoelectric point (particles, fibers Etc.). Zeta potential (-37 mV) of pulp slurry to which no chemical is added, zeta potential (-34 mV) of stock slurry to which chemical is added to this pulp slurry and starch is not added, and zeta of stock slurry after starch is added The potential was measured with a zeta potentiometer (trade name Mutek SZP-06, manufactured by BTG), and the zeta potential before adding starch (-34 mV) and the zeta potential after adding starch were compared. The obtained results are shown in Tables 2 to 4. As can be seen there, it is considered that the greater the change in zeta potential, the higher the reactivity between the starch and the paper slurry. Although these evaluation criteria are described in Tables 2 to 4, when the amount of cationized starch added is large, the value of change in zeta potential increases as a whole due to accumulation in the circulation operation. The evaluation standard suitable for the amount of addition was set.

(2)インターナルボンドの強度の評価
手抄は、ERNST HAAGE社製のシートマシン HAAGE-Sheet Former、タイプBBS(シーメンスPLCコントローラー付)を用い、シートプレスで800mbarの圧を掛け、得られたシートを回転ドライヤー(93℃±4)で2分間乾燥し、80g/mに相当する手抄紙を得た。インターナルボンド強度の測定装置(Precision Scientific Inc社製、商品名TS‐25000AW‐9)でJapan TAPPI 紙パルプ試験方法 No.18‐2:2000紙、及び板紙‐内部結合強さ試験方法‐第二部:インターナルボンドテスタ法を用い、上述の手抄紙の強度を測定した。得られた結果を、それらの評価基準と共に、表2〜表4に記載する。尚、カチオン化澱粉のカチオン化度が高すぎると、実際の抄紙系の循環により、カチオン過剰になりインターナルボンドなどの強度が発現し難くなる事が予想される。
(2) Evaluation of internal bond strength The handsheet was obtained by using a sheet machine HAAGE-Sheet Former manufactured by ERNST HAAGE, type BBS (with Siemens PLC controller) and applying a pressure of 800 mbar with a sheet press. Was dried with a rotary dryer (93 ° C. ± 4) for 2 minutes to obtain a handmade paper corresponding to 80 g / m 2 . Japan TAPPI paper pulp test method No. 1 using an internal bond strength measuring apparatus (trade name TS-25000AW-9, manufactured by Precision Scientific Inc). 18-2: 2000 paper and paperboard-Internal bond strength test method-Part 2: The strength of the above-mentioned handmade paper was measured using the internal bond tester method. The obtained results are listed in Tables 2 to 4 together with their evaluation criteria. If the degree of cationization of the cationized starch is too high, it is expected that the actual papermaking system will circulate and the cation will become excessive and the strength such as internal bonds will be difficult to develop.

(3)濾水性から見たパルプとの反応性の評価
紙料の濾水性は、前述のパルプスラリーと同様な手順で0.3%濃度の紙料スラリーを攪拌終了後、JIS P 8121で規定されているパルプの水切れ程度を表す「ろ水度」を測定する方法のカネディアンフリーネステスターを用いた方法を使用して測定した。得られた結果を、それらの評価基準と共に、表2〜表4に記載する。
(3) Evaluation of reactivity with pulp from the viewpoint of drainage The drainage of paper stock is specified by JIS P 8121 after the stock slurry of 0.3% concentration is agitated in the same procedure as the above pulp slurry. It was measured using a method using a canedian freeness tester, which is a method of measuring “freeness” indicating the degree of drainage of the pulp being used. The obtained results are listed in Tables 2 to 4 together with their evaluation criteria.

(4)歩留評価
トータル歩留と灰分歩留は、ブリットジャーテスターで測定した。上記の紙料スラリーを0.58%濃度に調製し、攪拌速度1,300rpm、ワイヤー200meshで、60秒間攪拌し、初期5秒間の濾液を捨て、その後、15秒間の濾液を採取し、固形分を測定することで、歩留を求めた。灰分については、灰化装置(CEM社製、商品名:MAS7000)を用い、紙料スラリーを525℃で1時間処理し、各紙料スラリーの灰分を測定した。歩留結果を以下の計算式で得た。得られた結果を、それらの評価基準と共に、表2〜表4に記載する。
トータル歩留 : {1−(ろ液濃度/紙料スラリー濃度)}×100
灰分歩留 : {1−(ろ液の灰分濃度/紙料スラリーの灰分濃度)}×100
(4) Yield evaluation Total yield and ash yield were measured with a Brit jar tester. The above-mentioned stock slurry is prepared to a concentration of 0.58%, stirred at a stirring speed of 1,300 rpm and a wire 200 mesh for 60 seconds, the initial 5 second filtrate is discarded, and then the 15-second filtrate is collected to obtain a solid content. The yield was determined by measuring About ash content, the stock slurry was processed at 525 degreeC for 1 hour using the ashing apparatus (CEM company make, brand name: MAS7000), and the ash content of each stock slurry was measured. The yield result was obtained by the following formula. The obtained results are listed in Tables 2 to 4 together with their evaluation criteria.
Total yield: {1- (filtrate concentration / stock slurry concentration)} × 100
Ash content yield: {1- (ash content of filtrate / ash content of paper slurry)} × 100

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表2〜4は、澱粉の添加量ごとに実験データをそれぞれ一つにまとめたものである。   Tables 2 to 4 summarize the experimental data for each added amount of starch.

各々の表を見れば明らかなように、同一のカチオン化澱粉の添加量では、実施例の紙料スラリーは、ゼータ電位の変化、強度、濾水性、歩留に優れており、再生紙原料として適している。これに対し、比較例の紙料スラリーは、各性能のバランスが悪く、再生紙原料としては好ましくない。従って、実施例で添加されたサンプルAおよびサンプルBは、他のカチオン化澱粉よりも優れた添加剤であることが立証された。即ち、それらのカチオン化タピオカ澱粉は、抄紙系を複雑にすることなく、操業性を悪化させずに、再生紙の強度を向上させることが可能な添加剤として有用である。   As is apparent from the respective tables, with the same addition amount of cationized starch, the paper slurry of the examples is excellent in change in zeta potential, strength, drainage, and yield, and as a recycled paper raw material. Is suitable. On the other hand, the stock slurry of the comparative example has a poor balance of performance and is not preferable as a recycled paper raw material. Therefore, Sample A and Sample B added in the examples proved to be superior additives to other cationized starches. That is, these cationized tapioca starches are useful as additives that can improve the strength of recycled paper without complicating the papermaking system and without deteriorating operability.

Claims (3)

古紙パルプを含むパルプスラリーまたは紙料スラリーに添加される、再生紙製造用のカチオン化タピオカ澱粉であって、カチオン置換度が0.048〜0.207であり、糊化状態での比電荷量が300〜850μeq/gであることを特徴とする、カチオン化タピオカ澱粉。 A cationized tapioca starch for the production of recycled paper, which is added to a pulp slurry or paper stock slurry containing waste paper pulp, having a cation substitution degree of 0.048 to 0.207, and a specific charge amount in a gelatinized state characterized in that but is 300~850 μ eq / g, the cationic tapioca starch. 糊化状態で前記パルプスラリーまたは紙料スラリーに添加される、請求項1に記載のカチオン化タピオカ澱粉。   The cationized tapioca starch according to claim 1, which is added to the pulp slurry or paper slurry in a gelatinized state. カチオン置換度が0.048〜0.207であり、糊化状態での比電荷量が300〜850 μeq/gであるカチオン化タピオカ澱粉を含むことを特徴とする、再生紙。 Degree of cationic substitution is from 0.048 to 0.207, specific charge amount in the gelatinization conditions characterized in that it comprises a cationic tapioca starch is 300~850 μ eq / g, recycled paper.
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