JP5615006B2 - 新聞用紙の製造方法及び新聞用紙 - Google Patents
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- Paper (AREA)
Description
原料スラリー調製工程とは、新聞用紙の主原料となるパルプを含有するパルプスラリーに填料、凝結剤及び凝集剤、並びに必要に応じて、サイズ剤、紙力増強剤、染料等を配合して原料スラリーを調製する工程である。この原料スラリー調整工程は、以下に説明する填料添加工程及び填料歩留向上工程をこの順に有する。さらに、上記原料スラリー調製工程は、必要に応じてスクリーン11の後に無機系歩留向上剤を添加する後述の最終調整工程を有してもよいし、原料として古紙パルプを用いる場合には、填料添加工程前に後述の凝結剤添加工程を有していても良いし、複数種の原料パルプを用いる場合は、上記填料添加工程の前にパルプ配合工程を有してもよいし、原料として古紙パルプを用いる場合は、この古紙パルプにあらかじめ凝結剤を添加してもよい。
填料添加工程とは、原料パルプを含有するパルプスラリーに、填料を添加する工程である。
上記原料パルプは公知のもので良く、その種類及び組み合わせは適宜設定できる。具体的には、古紙パルプ、バージンパルプ、又はこれらの併用が挙げられる。上記古紙パルプは、いずれの原料由来でも良く、例えば、茶古紙、クラフト封筒古紙、雑誌古紙、新聞古紙、チラシ古紙、オフィス古紙、段ボール古紙、上白古紙、ケント古紙、模造古紙、地券古紙等から製造される離解古紙パルプ、離解・脱墨古紙パルプ(DIP)又は離解・脱墨・漂白古紙パルプ等が挙げられる。また、上記バージンパルプはいずれの原料由来でも良く、例えば、広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP)、針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP)、広葉樹未晒クラフトパルプ(LUKP)、針葉樹未晒クラフトパルプ(NUKP)、広葉樹半晒クラフトパルプ(LSBKP)、針葉樹半晒クラフトパルプ(NSBKP)、広葉樹亜硫酸パルプ又は針葉樹亜硫酸パルプなどの化学パルプ;ストーングランドパルプ(SGP)、加圧ストーングランドパルプ(TGP)、ケミグランドパルプ(CGP)、砕木パルプ(GP)又はサーモメカニカルパルプ(TMP)などの機械パルプ;ケナフ、麻、葦又は竹等の非木材繊維を原料として化学的もしくは機械的に製造されたパルプ等が挙げられる。これらのパルプのなかでも、古紙パルプ及びバージンパルプの併用が好ましく、新聞古紙由来の古紙パルプとサーモメカニカルパルプ(TMP)の併用がより好ましい。構成成分の変動が少なくそのパルプ性状が均質化されている新聞古紙由来の古紙パルプと新聞用紙の強度の調整に好適なサーモメカニカルパルプ(TMP)とを併用することにより、新聞用紙の抄紙に好適な原料スラリーを得ることができる。
スラリーとは、液体の中に固形分を懸濁させた流動体を意味し、当該製造方法におけるパルプスラリーとは、水に上記原料パルプや填料等の固形原料を懸濁させたものを意味する。原料スラリーに含まれる原料パルプの含有量の上限としては、5質量%が好ましく、4質量%がより好ましく、3.5質量%がさらに好ましい。また、上記含有量の下限としては、0.8質量%が好ましく、2質量%がより好ましく、2.5質量%がさらに好ましい。上記原料スラリーに含まれる原料パルプの含有量を上記範囲とすることにより、後の抄紙工程に適した原料スラリーを得ることができる。
填料とは、紙の不透明度、平滑度、印刷適性及び白色度を向上させるために添加するものであり、当該製造方法に用いられる填料としては、製紙スラッジを主原料として得られる再生粒子を用いると良い。この再生粒子以外の填料として、必要に応じて、クレー、タルク、炭酸カルシウム、酸化チタン、ホワイトカーボン等を併用してもよい。以下、上記「再生粒子」について詳述する。
上記「再生粒子」とは、主原料として製紙スラッジを、好ましくは古紙処理設備の脱墨工程においてパルプ繊維から分離される填料又は顔料を含んだ脱墨フロスを主原料に用いて、この主原料を脱水、乾燥、燃焼及び粉砕工程を経て再資源化したものであり、特に燃焼工程が少なくとも3段階であることが好ましい。また、上記「製紙スラッジ」とは、抄紙工程でワイヤーを通過して流出した固形分、パルプ化工程での洗浄過程で発生する排水から回収した固形分、排水処理工程において沈殿・浮上作用等を利用して固形分分離装置により分離若しくは回収した固形分、又は、古紙処理工程で除去された固形分等が混在したものである。この再生粒子は、単一の素材からなる粒子でも複数の素材からなる粒子でもよく、体積平均粒子径aを有する再生粒子Aと、体積平均粒子径aより大きい体積平均粒子径bを有する再生粒子Bとを含むことが好ましい。当該新聞用紙に用いられる上記再生粒子の体積平均粒子径aとしては、1μm以上3μm未満が好ましく、また、体積平均粒子径bとしては、3μm以上10μm以下が好ましい。ここで、「体積平均粒子径」とは、再生粒子の体積換算値の平均粒子径を表わすものであり、原理的には、一定体積の粒子を小さいものから順に篩分けし、その50%体積に当たる粒子が分別された時点での粒子径を意味する。体積平均粒子径の測定は市販の電気的、光学的粒子径測定装置を用いることによって自動的に測定可能である。また、「体積平均粒子径の異なる2種類の再生粒子」とは、当該製造方法に用いる全再生粒子の粒径分布において、二つの異なる極大値を有するものを意味する。上記、再生粒子A及び再生粒子Bを混合した再生粒子の粒径分布には、1μm以上3μm未満の範囲と3μm以上10μm以下の範囲にそれぞれ極大値を有する。
上記再生粒子は、再生粒子の表面にシリカを複合させたシリカ複合再生粒子であることが好ましい。再生粒子の表面にシリカを複合させることで、再生粒子の有するカチオン性とシリカの有するアニオン性により、パルプ繊維間の結合が適度に阻害され、得られる新聞用紙の嵩を高くすることができる。また、シリカを複合させることにより、填料としての白色度を向上させることができる。さらに、シリカ複合再生粒子は高い吸油量を示すため、新聞印刷用の吸収乾燥型印刷インキを新聞用紙表面で保持乾燥でき、軽量な新聞用紙の印刷不透明度をさらに向上させることができる。また、上記シリカ複合再生粒子は、元来ポーラスな再生粒子の表面をシリカで複合したものであることから比表面積が大きく、これを内添用の填料として使用することで、白色度及び不透明度に優れ、嵩高い紙を得ることができる。
填料歩留向上工程とは、上記填料添加工程で得られたパルプスラリーに凝結剤及び凝集剤を同時に添加する工程である。
凝結剤とは、パルプ繊維や填料表面の負電荷を中和し、ファンデルワールス力による自発的なソフトフロック生成を利用した歩留り剤の一種である。凝結剤を添加することにより、古紙パルプ由来の極めて微細な填料やパルプ繊維が凝結して小さなフロックを形成する。このような凝結剤としては、水溶性のポリマーであってポリマー分子内にカチオン基を含有し、パルプへの添加使用時にカチオン性を示すものであれば特に制限はなく、例えば、ポリアクリルアミド(PAM)、ポリビニルアミン(PVAm)、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド(ポリダドマック、PDADMAC)、ポリアミン(PAm)又はポリエチレンイミン(PEI)等の有機高分子系凝結剤;硫酸バンド又はポリ塩化アルミニウム等の無機系凝結剤等が挙げられる。これらの中でも、PAM、PDADMAC、PAm及びPEIが好ましく、特に、PEIはカチオン密度が高く、アニオン性の微細成分を効率的に集める作用が高いため、凝集剤とあいまって填料や微細繊維の歩留りを向上できるため好ましい。これらは1種を単独で用いても良いし、2種以上を併用しても良い。
凝集剤とは、歩留り剤の一種であり、凝集剤に含まれる高分子量ポリマーによって原料スラリー中の填料やパルプ繊維が互いに吸着・架橋されて大きなフロックを形成する。このような凝集剤としては、水溶性の高分子量ポリマーであって吸着・架橋作用を示すものであれば特に制限はなく、具体的には、ポリアクリルアミド(PAM)、ポリビニルアミン(PVAm)、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド(ポリダドマック、PDADMAC)、ポリアミン(PAm)、ポリエチレンイミン(PEI)、ポリエチレンオキシド(PEO)等の有機高分子系凝集剤、カチオン化澱粉等があげられる。これらの中でも、PAM、PDADMAC、PAm及びPEIの少なくとも1種を用いることが好ましい。これらの中でも填料の歩留り効果が高いカチオン性凝集剤であるポリアクリルアミド(PAM)系凝集剤が特に好ましい。
上記填料歩留向上工程において、上記凝結剤及び凝集剤は同時に添加する。凝結剤及び凝集剤の添加場所は、上記填料添加工程後であって、後述する抄紙工程前であればいずれの場所でも良く、例えば、ファンポンプ10と抄紙機12の間が挙げられ、特にスクリーン11の前が好ましい。凝結剤及び凝集剤の添加場所を上記範囲とすることで、添加した凝結剤及び凝集剤がパルプスラリーに均一に分散し、凝結剤のカチオン電荷による填料の凝集と、高分子量の凝集剤によって凝集した填料の繊維への固着がほぼ同時に行われることで、填料の歩留まりが向上する。凝集剤の添加だけでは、従来困難であった高灰分の新聞用紙を、地合を崩すことなく得ることができ、不透明度が高く、印刷時のインキの濃淡ムラのない新聞用紙が得られる。特に再生粒子は、アニオン性と部分的なカチオン性を有するため、凝結剤と凝集剤の併用によるフロック形成と繊維への定着を行うことにより、より歩留まりを高めることができる。そして、填料の歩留まりが向上することにより、得られる新聞用紙の原料コストを削減することができる。なお、上記「同時」とは、物理的に厳密な同時を意味するものではなく、比較的短時間のうちに凝結剤及び凝集剤を原料スラリーに添加することを意味し、例えば凝結剤を添加した後に直ちに凝集剤を添加しても良いし、凝集剤を添加した後に直ちに凝結剤を添加しても良いし、凝結剤及び凝集剤を予め別の容器で混合した後で、これをパルプスラリーに添加しても良い。
当該製造方法は、さらに最終調整工程を有していても良い。この最終調整工程とは、上記填料歩留向上工程後のパルプスラリーを、スクリーン11にてスクリーニングして異物を除去した後に、無機系歩留向上剤を添加する工程である。
無機系歩留向上剤とは、歩留向上剤の一種であって無機系原料からなるものであり、例えば、ベントナイト、コロイダルシリカ等が挙げられる。
当該製造方法は、原料スラリー調製工程として凝結剤添加工程を有しても良い。凝結剤添加工程とは、填料添加工程前の古紙パルプスラリーに凝結剤を添加する工程である。このように填料添加前にあらかじめ古紙パルプスラリーに凝結剤を添加することで、古紙パルプ由来の微細なパルプ繊維や微細な填料が凝結剤の電気的作用によってフロック状の塊を形成し、填料の歩留まりがより向上する。この凝結剤添加工程において添加される凝結剤としては、特に制限はなく、例えば、上述した各種凝結剤が挙げられる。
当該製造方法は、原料に複数種類の原料パルプを用いる場合、パルプ配合工程を有してもよい。このパルプ配合工程とは、填料添加工程前の古紙パルプスラリーにさらに各種のパルプスラリーを添加する工程である。このパルプ配合工程において各種パルプを添加することにより目的とする紙質に合わせた原料スラリーを調整することができる。このパルプ配合工程において添加されるパルプとしては、特に制限はなく、例えば、上述した各種原料パルプが挙げられる。得られる紙の強度を向上するためには、例えば、針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP)等を添加すればよいし、紙の不透明度を向上させ嵩を高くするためには、例えば、サーモメカニカルパルプ(TMP)等を添加すればよい。
当該製造方法は、上記パルプ配合工程の後に、さらに凝集剤添加工程を有しても良い。この凝集剤添加工程とは、上記パルプ配合工程後のパルプスラリーに凝集剤を添加する工程である。この凝集剤添加工程において、古紙パルプ及び各種パルプを含むパルプスラリーに凝集剤を添加することにより、スラリーに含まれる古紙パルプ由来の填料や微細なパルプ繊維が凝集剤によって吸着・架橋されて比較的大きなフロックを形成する。このような凝集剤としては、水溶性の高分子量ポリマーであって吸着・架橋作用を示すものであれば特に制限はなく、例えば、上述した各種凝集剤が挙げられる。
当該製造方法における抄紙工程としては、従来公知の抄紙工程を適宜用いればよい。具体的には、例えば、上記原料スラリー調製工程で調製した原料スラリーを公知の抄紙機12によって抄紙した後、新聞用紙の表裏面にサイズ剤を塗工し、さらに必要に応じてカレンダー装置に通紙して、加圧及び平滑化処理等を施すこと等が挙げられる。
上記抄紙工程に用いるサイズ剤としては、一般的に用いられるサイズ剤を適宜用いれば良く、このようなサイズ剤としては、例えば、酸化澱粉、エーテル化澱粉、エステル化澱粉、酵素変性澱粉、カチオン化澱粉、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、ポリビニルアルコール(PVA)、スチレン/アクリル酸共重合体、スチレン/(メタ)アクリル酸共重合体(なお、(メタ)アクリル酸は、「アクリル酸、及び/又はメタクリル酸」を意味する。)、スチレン/(メタ)アクリル酸/(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン/マレイン酸共重合体、スチレン/マレイン酸半エステル共重合体、スチレン/マレイン酸エステル共重合体等、ポリアクリルアミド等の水溶性高分子、ロジン、トール油とフタル酸等のアルキド樹脂ケン化物、石油樹脂とロジンのケン化物等のアニオン性低分子化合物、イソジアネート系ポリマー等のカチオン性ポリマーなどが挙げられる。これらの中でも、水溶性高分子が好ましく、澱粉がより好ましく、次亜塩素酸ナトリウム等による酸化反応によって低分子量化され分子中へカルボキシル基、アルデヒド基、カルボニル基等が導入された加工澱粉が更に好ましい。上記サイズ剤は1種を単独で用いても良いし、2種以上を併用しても良い。これらのサイズ剤を添加することにより、コールドセット型オフセットインキのビヒクル分が素早く吸収され、輪転機の高速化や両面カラー用タワープレス機の使用によって印刷インキ量が増加しても、充分な吸収乾燥性が発現され、また、填料が確実に繊維に固着されるため、填料の脱落を防止し、優れた印刷不透明度、印刷適性等を確保することができる。
ここで、上述した再生粒子の製造方法を図2及び図3を参照しつつ以下に詳述する。図2の再生粒子の製造設備は主に、貯槽21、乾燥装置22、第1熱処理炉(外熱キルン炉)24、第2熱処理炉(外熱キルン炉)25、及び第3熱処理炉(内熱キルン炉)27を備えている。この再生粒子の製造方法は、乾燥工程及び少なくとも3段階の熱処理工程を有する。原料20となる製紙スラッジは貯槽21からバーナー36A及び熱風発生炉36を備える乾燥装置22へ送られ、装入機23を経て供給口24Aから第1熱処理炉24へ送られる。バーナー37A及び熱風発生炉37を備える第1熱処理炉24で熱処理された原料20は排出口24Bから排出され、続く第2熱処理炉25へ供給口25Aから投入される。バーナー38A及び熱風発生炉38を備える第2熱処理炉25で熱処理された原料20は排出口25Bから排出され、続いて第3熱処理炉27へ供給口27Aから投入される。バーナー39A及び熱風発生炉39を備える第3熱処理炉27で熱処理された原料20は排出口27Bから排出され、冷却機28、粒径選別機29を経てサイロ30に貯められる。また、第2熱処理炉25の排出口25Bから排出される燃焼ガスは再燃焼室31、予冷器32、熱交換器33、誘引ファン34を経て煙突35から排出される。なお、必要に応じて乾燥工程の前に、後述する脱水工程、解し(ほぐし)工程を有してもよいし、第3熱処理工程の後に後述する粉砕・選別工程を有していてもよい。図2中、実線は原料20の流れを示し、二点鎖線は熱風又は燃焼ガス等の気体の流れを示す。
再生粒子の原料20は、主原料として製紙スラッジを、好ましくは古紙処理設備の脱墨工程においてパルプ繊維から分離される填料又は顔料を含んだ脱墨フロスを主原料に用いることが好ましい。この製紙スラッジは由来となる古紙パルプ製造工程等において、古紙パルプの選定又は選別が行われている品質の安定したものを使用することが好ましい。これにより、未燃率の変動要因となるビニールやフィルム等のプラスチック類の混入を防ぐことができ、上記古紙パルプ製造工程に由来する無機物等の種類、比率、及び量等が一定となり、再生粒子の製造に好適な原料20を得ることができる。
上記原料20は、一般的に95質量%〜98質量%の水分を含有しているため、公知の脱水装置を用いて脱水処理を行うことが好ましい。脱水処理は原料20を、例えば、スクリーン等によって水分率65質量%以上90質量%以下まで脱水し、次いで、スクリュープレス等によって水分率の上限として60質量%、好ましくは50質量%、より好ましくは45質量%、また水分率の下限として30質量%、好ましくは35質量%まで脱水することが挙げられる。ここで水分率とは、公知の定温乾燥機を用いて原料20を乾燥させ、質量変動を認めなくなった時点の質量を乾燥後質量とし、下記式(1)にて算出した値である。
脱水工程後の原料20は貯槽21から切り出して解し(ほぐし)工程に付してもよい。解し工程は、例えば、撹拌機や機械式ロール等の公知の装置を用いて原料20を解せばよい。解し工程後の原料20は、粒子径50mm以上の割合の上限として70質量%が好ましい。一方、粒子径50mm以上の割合の下限としては30質量%が好ましく、40質量%がより好ましく、50質量%がさらに好ましい。「粒子径50mm以上の割合」とは、原料20全体における目穴50mmの篩を通過しなかった原料20の質量割合を意味し、JIS−Z8801−2(2000)「試験用ふるい−第2部:金属製板ふるい」に基づく値である。このように解し工程を行うことにより、後の乾燥工程に適した粒子径の原料20を得ることができる。
脱水工程後の原料20は、上記の解し工程を適宜経た後、乾燥工程に付される。乾燥工程で用いる乾燥装置22としては、原料20を熱気流に同伴させて乾燥することができる気流乾燥装置を用いることが好ましい。この気流乾燥装置は、原料20を乾燥すると同時に、熱気流の大きな分散力によって原料20を均一に解すことができ、また、水分が蒸発した次の瞬間には乾燥装置22から原料20が排出されるため意図しない有機物の熱分解・燃焼等が生じるおそれがないためである。このような乾燥装置22としては、例えば、新日本海重工業社製の商品名「クダケラ」等の公知の装置の他、これらを改良した気流乾燥装置等が挙げられる。本実施形態における乾燥工程では、貯槽21から脱水後の原料20を乾燥装置22に供給するとともに、バーナー36Aを備える熱風発生炉36から熱風が吹き込まれ、この熱風によって生じる熱気流に同伴させることで原料20を乾燥させている。この脱水工程における熱風の温度、流量、流速等を調節して熱気流を制御することにより、原料20の乾燥状態や解れ状態を調節することができる。
[第1熱処理工程]
第1熱処理工程では、上記乾燥工程を経た原料20が装入機23によって第1熱処理炉24に装入される。この第1熱処理炉24としては、公知の熱処理炉を適宜使用することができ、例えば、流動床炉、ストーカー炉、サイクロン炉、半乾留・負圧燃焼式炉等が挙げられる。本実施形態では、第1熱処理炉24として、炉本体が横置きで中心軸周りに回転する外熱キルン炉を採用しているが、外熱キルン炉に変えて内熱キルン炉や、内熱及び外熱の併用キルン炉を用いることも可能である。本実施形態においては、第1熱処理工程に先立って原料20を乾燥し水分を予め除去しているため、熱処理温度を確実に制御できる点で外熱キルン炉の方が好適である。また、キルン炉は、原料20の燃焼度合いの調整が容易で、原料20の歩留まり性に優れ、充分に撹拌ができる点で有機物の熱処理にバラツキが発生せず、得られる再生粒子が均一で白色度が優れる点においても好適である。
上記第1熱処理炉24において熱処理された原料20は、第2熱処理工程に送られ熱分解や燃焼等の熱処理に付される。
第2熱処理炉25において熱処理された原料20は、第3熱処理工程に送られ熱分解や燃焼等の熱処理に付される。
第3熱処理炉27から排出された原料20は、平均粒子径15μm以下、好ましくは1μm以上10μm以下となるように、粉砕等して平均粒子径を調節することが好ましい。粒子径が1μmよりも小さいと歩留りが悪く抄紙機13の系内において異物化しやすくなる恐れがあり、15μmよりも大きいと地合が悪化したり、強度(引張強度や引裂強度)が低下する恐れがあり好ましくない。粉砕後の平均粒子径は、レーザー回折方式の粒度分布径(型番:SA−LD−2200、島津製作所製)を用いて測定した体積平均粒子径(D50)である。粉砕方法は特に限定されず、例えば、ジェットミルや高速回転式ミル等の乾式粉砕機、アトライター、サンドグラインダー、ボールミル等の湿式粉砕機等が挙げられる。
上述した再生粒子の表面にシリカを複合させる方法としては、例えば、特許第3907688号公報、又は特許第4087431号公報に記載の方法等を適宜用いることができる。但し、より不透明性に優れたシリカ複合再生粒子が得られる点で以下の製造方法が好ましい。
上記製造方法は填料の歩留性が高いため、不透明度や白色度等の印刷特性に優れた新聞用紙が得られる。その結果、当該製造方法で得られる新聞用紙は、高速のオフセット輪転印刷に好適に用いることができる。
(製造例1〜10)
古紙パルプを製造する古紙処理工程由来の製紙スラッジを主原料として用い、脱水工程終了後の水分率が35質量%となるように原料を脱水した後、粒子径50mm以上の割合が50質量%となるように原料を解し、さらに平均粒子径が3mmとなるように乾燥装置(新日本海重工業株式会社製「クダケラ」)を用いて気流乾燥させ、続いて、第1熱処理工程(炉本体内温度280℃、炉本体内酸素濃度12容量%)、第2熱処理工程(炉本体内温度380℃、炉本体内酸素濃度12容量%)及び第3熱処理工程(供給熱風温度700℃、炉本体内酸素濃度12容量%)を経た後、湿式粉砕処理を施して再生粒子凝集体を得た。
また、上記製造例2において第1熱処理工程を省略した以外は製造例2と同様にして製造例11の再生粒子を得た。
(実施例1)
〔原料スラリー調製工程〕
原料スラリー調製工程はプレタンク、受入チェスト、配合チェスト、マシンチェスト、種箱、第1ファンポンプ、クリーナー、第2ファンポンプ、スクリーンをこの順に備える装置を用いて行った。原料パルプは、配合チェストに投入され、流送ポンプによりマシンチェストに送られ、種箱送りポンプにより種箱へ送られ、第1ファンポンプでクリーナーに送られ異物を除去した後、第2ファンポンプでスクリーンへ送り、目的とする原料スラリーを調製した。以下に原料スラリー調製工程を詳述する。
原料パルプとしては以下のパルプを用いた。
新聞古紙由来の脱墨パルプ(NDIP) 85質量%
針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP) 5質量%
サーモメカニカルパルプ(TMP) 10質量%
プレタンクに、新聞古紙由来の脱墨パルプ(NDIP)を投入し、凝結剤としてBASFジャパン株式会社製の商品名「カチオファストSF」(ポリエチレンイミン誘導体、固形分25%、カチオン電荷密度11.0meq/g、重量平均分子量150万)を純分で固形分のパルプに対し2000ppm添加した(凝結剤添加工程)。
受入チェストに上記(工程1)で得られたパルプスラリー、針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP)、サーモメカニカルパルプ(TMP)を投入、混合し(パルプ配合工程)、この混合パルプスラリーを配合チェストへ流送した。
配合チェストの混合パルプスラリーを、流送ポンプでマシンチェストに送り、さらに、硫酸バンドでpHを6〜7になるように調整後、凝集剤としてBASFジャパン株式会社製の商品名「ポリミンPR8150」(カチオン性ポリアクリルアミド、固形分53%、カチオン電荷密度1.6meq/g、重量平均分子量1000万)を純分で固形分のパルプに対し500ppm添加した。
上記マシンチェストの混合パルプスラリーを、種箱送りポンプで種箱に送り、このパルプスラリーに、パルプ固形分1tに対してアルキルケテンダイマーサイズ剤(日本PMC株式会社製、商品名「AD−1624」)0.3kg(固形分)を添加した。
さらに、第1ファンポンプでクリーナーに送り異物を除去した後、第2ファンポンプ前で上記製造方法により得られた再生粒子及びホワイトカーボンを表2の配合割合で添加した。さらに、スクリーンの手前で、凝結剤(上記「カチオファストSF」、添加量:650ppm(純分対固形分パルプ)及び凝集剤(上記「ポリミンPR8150」、添加量:650ppm(純分対固形分パルプ)を同時に添加した(填料歩留向上工程)。
スクリーンを通して異物を除去した後、さらに歩留向上剤としてベントナイト(BASFジャパン株式会社製、商品名「マイクロフロックSW」)を固形分のパルプ1トンに対し1.0kg(固形分)となるように添加して原料スラリーを調製した。
上記原料スラリー調製工程で得られた原料スラリーを、ツインワイヤー抄紙機で抄紙して坪量42g/m2の基紙を得た。更に、上記基紙の表面にサイズ剤として酸化澱粉及びスチレン系ポリマー(星光PMC株式会社製、商品名「SS2712」)を、固形分換算で酸化澱粉100部に対しスチレン系ポリマーが15部となるように混合して水を加えて濃度を調整した後、乾燥質量で片面あたり0.5g/m2(両面で1.0g/m2)となるように上記基紙に塗工して実施例1の新聞用紙を得た。
填料添加工程の填料、填料歩留向上工程の凝結剤と凝集剤、及び凝結剤添加工程の凝結剤を表2のように変更したこと以外は、実施例1と同様にして実施例2〜14の新聞用紙を得た。
填料添加工程の填料、填料歩留向上工程の凝結剤と凝集剤、及び凝結剤添加工程の凝結剤を表2のように変更したこと以外は、実施例1と同様にして比較例1〜6の新聞用紙を得た。
上記実施例及び比較例で得られた新聞用紙の各物性を以下の方法にて測定した。これらの結果を表3に示す。
坪量は、JIS−P8124(1998)「紙及び板紙−坪量測定方法」に準拠して測定した。
灰分は、JIS−P8251(2003)「紙、板紙及びパルプ−灰分試験方法−525℃燃焼法」に準拠して測定した。
印刷不透明度は、JAPAN TAPPI 紙パルプ試験方法 No.45:2000「新聞用紙−印刷後不透明度試験方法」に準拠して測定した。
不透明度は、JIS−P8149(2000)「紙及び板紙−不透明度試験方法(紙の裏当て)−拡散照明法」に準拠して測定した。
白色度は、JIS−P8148(2001)「紙、板紙及びパルプ−ISO白色度(拡散青色光反射率)の測定方法」に準拠して測定した。
密度は、JIS−P8124(1998)「紙及び板紙−坪量測定方法」及びJIS−P8118(1998)「紙及び板紙−厚さ及び密度の試験方法」に準拠して測定した。
RI印刷適性試験機(石川島産業機械株式会社製、型番「RI−2型」)を使用して、金属ロールとゴムロールとの間隙に、オフセット印刷インキ(大日本インキ化学工業株式会社製、商品名「ニューズゼットナチュラリス(墨)」)を0.85ml塗布した後、CD方向50mm、MD方向100mmの試験片に30rpmの速度で印刷し、JIS−P8111(1998)「紙、板紙及びパルプ−調湿及び試験のための標準状態」に準拠した恒室状態で24時間乾燥させた。この試験片から無作為に選択した印刷部位25箇所のインキ濃度をマクベス濃度計にて測定し、これらの平均値を求めた。
なお、オフセット輪転印刷に好適なインキ濃度は1.25以上1.36以下である。
また、上記実施例及び比較例で得られた各新聞用紙の品質を以下の試験例1〜5に基づき調べた。結果を表4に示す。
RI印刷適性試験機(石川島産業機械株式会社製、型番「RI−2型」)を使用し、新聞用インキ(大日本インキ化学工業株式会社製、商品名「ニューズゼットナチュラリス(墨))にてベタ印刷した後、コート紙を印刷面に重ねて一定圧力で圧着した。コート紙へのインキの転移状況を目視にて観察し、以下の評価基準に基づき評価した。
(評価基準)
◎:コート紙表面全体に全く汚れが生じていない。
○:コート紙表面の一部に僅かに汚れが生じているが、実用上問題がない。
△:コート紙表面全体に汚れが認められる。
×:コート紙表面全体の汚れが著しい。
なお、前記評価基準のうち、◎及び○の場合を実使用可能と判断する。
オフセット印刷機(株式会社小森コーポレーション製、型番「小森SYSTEMC−20」)を使用し、新聞インキ(大日本インキ化学工業株式会社製、商品名「ニューズゼットナチュラリス(墨)」)にて、16万部/時の速度で連続して1万部の印刷を行った。得られた印刷物の画像の鮮明さ及び濃淡ムラを目視にて観察し、以下の評価基準に基づいて評価した。
(評価基準)
◎:画像が鮮明で濃淡ムラが全くなく、インキ着肉性に優れる。
○:画像が鮮明で濃淡ムラが殆どなく、インキ着肉性が良好である。
△:一部に、画像が不鮮明な箇所及び濃淡ムラがあり、インキ着肉性が良好でない。
×:全体的に、画像が不鮮明で濃淡ムラが著しく、インキ着肉性に劣る。
なお、前記評価基準のうち、◎及び○の場合を実使用可能と判断する。
JIS−K5701−1(2000)「平版インキ−第1部:試験方法」に準拠して、転色試験機(石川島産業機械株式会社製、型番「RI−1型」)を使用し、インキタック18の1回刷りの条件で印刷した。新聞用紙表面の取られを目視にて観察し、以下の評価基準に基づいて評価した。
(評価基準)
◎:新聞用紙表面全体に全く取られがない。
○:新聞用紙表面の一部に僅かに取られが生じているが、実用上問題がない。
△:新聞用紙表面全体に取られが認められる。
×:新聞用紙表面全体に取られが著しい。
なお、前記評価基準のうち、◎及び○の場合を実使用可能と判断する。
オフセット印刷機(株式会社小森コーポレーション製、型番「小森SYSTEMC−20)を使用し、新聞インキ(大日本インキ化学工業株式会社製、商品名「ニューズゼットナチュラリス(墨)」)にて、16万部/時の速度で印刷を行った。得られた印刷物について、インキ濃度ムラを目視にて観察し、以下の評価基準に基づいて評価した。
(評価基準)
◎:インキ濃度ムラが全くなく、均一で鮮明な画像である。
○:インキ濃度ムラが殆どなく、均一な画像である。
△:一部に、インキ濃度ムラが認められ、画像が不鮮明な箇所がある。
×:全体的に、インキ濃度ムラが著しく、不鮮明な画像である。
なお、前記評価基準のうち、◎及び○の場合を実使用可能と判断する。
(1)剣先詰まり
オフセット輪転印刷機(三菱重工業株式会社製、型番「LITHOPIA BTO−N4」)を使用し、50連巻きの新聞用紙にて、印刷を行った。剣先詰まり発生の有無を調べ、以下の評価基準に基づいて評価した。
(評価基準)
◎:剣先詰まりが全く発生しなかった。
○:巻き取り1本で剣先詰まりが1回しか発生しなかった。
△:巻き取り1本で剣先詰まりが2〜3回発生した。
×:巻き取り1本で剣先詰まりが4回以上発生した。
なお、前記評価基準のうち、◎及び○の場合を実使用可能と判断する。
紙粉パイリングは、オフセット輪転印刷機(三菱重工業株式会社製、型番「LITHOPIA BTO−4」)を使用して50連巻きの新聞用紙にて両出し10万部の印刷を行い、ブランケット非画像部における紙粉の発生・堆積の有無を目視にて観察し、以下の評価基準に基づいて評価した。
(評価基準)
◎:紙粉の発生が全く認められない。
○:紙粉の発生がわずかに認められるがブランケット上での堆積は全く認められない。
△:紙粉の発生が認められ、ブランケット上に堆積している。
×:ブランケット上での紙粉の堆積が著しい。
新聞用紙を幅約4cm×長さ約6cmの大きさに切断したサンプル2枚を用意し、水に10秒間浸漬した後、これらサンプル2枚を素早く密着させた。これをカレンダーに線圧100kg/cmで通紙し、24時間室温乾燥した後、手作業にてサンプル2枚の剥離(Tピール剥離試験模倣官能試験)を行い、剥離の度合いを以下の評価基準に基づいて評価した。
(評価基準)
◎:剥離するまでもなく、全く接着していなかった。
○:一部僅かに接着していたが、容易に剥離することができた。
△:接着しており、剥離し難い箇所があった。
×:全体的に接着しており、剥離時に接着面からの繊維の毛羽立ちが認められた。
なお、前記評価基準のうち、◎及び○の場合を実使用可能と判断する。
2…受入チェスト
3…配合チェスト
4…流送ポンプ
5…マシンチェスト
6…種箱送りポンプ
7…種箱
8…第1ファンポンプ
9…クリーナー
10…第2ファンポンプ
11…スクリーン
12…抄紙機
20…原料
21…貯槽
22…乾燥装置
23…装入機
24…第1熱処理炉(外熱キルン炉)
24A…供給口
24B…排出口
24C…外熱ジャケット
25…第2熱処理炉(外熱キルン炉)
25A…供給口
25B…排出口
25C…外熱ジャケット
26…装入機
27…第3熱処理炉(内熱キルン炉)
27A…供給口
27B…排出口
28…冷却機
29…粒径選別機
30…サイロ
31…再燃焼室
32…予冷器
33…熱交換器
34…誘引ファン
35…煙突
36〜39…熱風発生炉
36A〜39A…バーナー
50…螺旋状リフター
51…平行リフター
52…外筺
53…耐火壁
54…取付ブラケット
55…取付ブラケット
Claims (6)
- 原料スラリー調製工程と、この原料スラリー調製工程で得られる原料スラリーを用いて新聞用紙を抄紙する抄紙工程とを有する新聞用紙の製造方法であって、
上記原料スラリー調製工程が、
(1)原料パルプを含有するパルプスラリーに、填料を添加する填料添加工程、及び
(2)上記填料添加工程後のパルプスラリーに、重量平均分子量50万以上500万以下で水溶性かつカチオン性を示すポリマーを含む凝結剤及び重量平均分子量700万以上1300万以下で水溶性かつカチオン性を示すポリマーを含む凝集剤を同時に添加する填料歩留向上工程
を有し、
上記填料が製紙スラッジを主原料とし、乾燥工程、及び酸素濃度5.0〜20.0%の環境下で少なくとも3段階の熱処理工程を経て得られた再生粒子にシリカを被覆したシリカ複合再生粒子を含むことを特徴とする新聞用紙の製造方法。 - 上記シリカ複合再生粒子に含まれるシリカの割合が酸化物換算で10質量%以上50質量%以下である請求項1に記載の新聞用紙の製造方法。
- 上記乾燥工程及び各熱処理工程における熱処理温度が順次高くなるよう制御している請求項1又は請求項2に記載の新聞用紙の製造方法。
- 上記再生粒子が、体積平均粒子径の異なる2種類の再生粒子を含む請求項1、請求項2又は請求項3に記載の新聞用紙の製造方法。
- 上記原料パルプが、少なくとも古紙パルプを含み、上記古紙パルプにあらかじめ重量平均分子量50万以上500万以下で水溶性かつカチオン性を示すポリマーを含む凝結剤が添加されている請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の新聞用紙の製造方法。
- 請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の製造方法により得られる新聞用紙。
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