JP6268385B2 - 防水再生紙およびその生産方法 - Google Patents

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Description

本発明は紙およびその生産方法に関し、具体的に防水再生紙およびその生産方法であり、紙およびその生産、調製の技術分野に属する。
科学技術の発展、社会の進歩、および人々の生活水準の絶え間ない向上に伴い、紙には各種様々な機能が与えられている。航海、建築、飲食などの業界では、防水性能を有する紙製の材料が必要であり、例えば航海地図の紙、防水性包装紙、ファーストフードのカートン、紙コップ、紙スリッパ、防水性の保温紙またはボール紙などである。
既存の紙の防水性能は、一般に紙パルプ内に防水性能を有する化学物質を加えることによる。例えば原料紙をロウに浸す、紙パルプに重油を加えるなどであり、あるいは紙を生産した後、これに防水機能を有する防水剤を塗布する。中国特許第1237227C号明細書は、繊維パルプ、重油からなる防水通気紙を開示しており、繊維パルプは木材パルプ、大麻パルプ、桑白皮パルプ、果実パルプ、天然竹パルプ、天然ヨシパルプを含む。該防水通気紙の調製は、繊維パルプ材料から原料紙を製造し、完全に乾燥させた後、重油槽内で原料紙の外側に重油を一層塗って得られる。この種の紙は防水、通気性、引張力が強い特徴を有するが、その作製過程に重油を使用する必要があり、調製時に重油原料を加温処理する必要もあり、さらに重油の保温のために、油貯蔵タンク、コート槽、乾燥スペースを加温する必要もあり、操作プロセスが複雑で、工程が煩雑で、生産コストが増加する。既存技術で生産した防水紙は、防水性が比較的悪いものがあり、例えば繰り返し使用したときか、または紙面の摩擦が比較的頻繁であるとき、その表面の防水層が破壊されて防水性を失うことすらある。ある防水紙は通気性、靭性または強度が不足しており、使用するとき破損しやすく、使用寿命が短くなるなどの現象が出現する。従来の防水紙のいくつかは、その表面に防水性能の化学物質を有するため、紙表面への筆記、印刷などの機能にも影響を及ぼす。ある防水紙は高効率の防水性能を追求して、化学物質が過度に添加されたために、紙の環境保護性能に影響を及ぼしている。
再生紙は廃紙を原料とし、これを粉砕、脱色、パルピングし、複数の工程により生産した紙を加工する。再生紙は、再生紙のノート、包装紙および包装箱、再生紙の名刺、再生紙を鉛筆の芯を包む鉛筆軸として用いた再生紙のエコ鉛筆、再生紙および酢酸セルロースを組み合わせて作製するシガレットフィルターなどを作製、生産することができる。再生紙は、その省エネ、環境保護および価格的な優位性により、社会生活において広範に応用されている。現在、特定の防水機能の防水再生紙に関する報告は少ない。
中国特許第1237227C号明細書
本発明は既存技術の不足に対して、防水再生紙およびその生産方法を提供する。該防水再生紙は、廃紙パルプおよび植物繊維パルプを混合してなる紙パルプを原料とし、既存の紙生産工程における抄紙段階で、防水添加剤を添加することにより、紙に防水の機能を持たせる。
本発明で採用した技術案は次の通りである。防水再生紙は、既存の紙生産のパルピング段階において、廃古紙を原料として得られた廃紙パルプと、製紙用植物繊維原料を原料とし、蒸解して得られる植物繊維パルプ材料とを混合して紙パルプ原料とし、共に洗浄、スクリーン、漂白、水和およびパルプ粉砕を行う。抄紙段階の叩解工程後に防水添加剤を加えて混合し、得られた紙料を抄紙機に送って抄造する。
前記防水添加剤は、油脂、樹脂、デンプン、ペクチン、ソーダパルプ、亜硫酸塩パルプ、硫酸塩パルプ、ポリアクリロニトリル、大理石粉末、水溶性高分子重合体、水酸化ナトリウムである。
前記抄紙段階の叩解工程後に防水添加剤を加えて混合するとは、抄紙段階において、叩解工程の終了後、紙パルプ中に、紙パルプに対して以下の重量パーセントの添加剤、すなわち油脂1%〜2%、樹脂2%〜2.5%、デンプン1%〜2%、ペクチン1.5%〜2%、ソーダパルプ1.5%〜2%、亜硫酸塩パルプ1.5%〜2%、硫酸塩パルプ1%〜2%、ポリアクリロニトリル1%〜2%、大理石粉末1%〜2%、水溶性高分子重合体1%〜2%、水酸化ナトリウム2.5%〜3.5%を加えることを指す。
前記油脂は、植物系の天然油脂、例えば大豆油である。
前記樹脂は天然樹脂である。
前記水溶性高分子重合体は、天然動植物を原料とし、抽出して得られるデンプン系、セルロース、植物性ゼラチン動物性ゼラチン系の天然水溶性高分子重合体、または化学修飾した天然水溶性高分子重合体の1種または複数である。化学修飾した天然水溶性高分子重合体は、主に化工デンプン、変性セルロースを有し、カルボキシメチルデンプン、酢酸デンプン、ヒドロキシメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースを含む。

前記廃紙パルプおよび植物繊維パルプ材料の混合重量比は、廃紙パルプ35〜45%、植物繊維パルプ55〜65%である。
前記製紙用植物繊維原料を原料とし、蒸解して得られる植物繊維パルプ材料について、蒸解するとき、絶対乾燥の材料片と井戸水、河水または水道水との比率を1:3とする。
前記水和、パルプ粉砕について、洗浄、漂白、洗浄スクリーンした後の混合パルプ材料を、パルプ粉砕システムに導入して30〜240minパルプ粉砕を行い、叩解度が45°SR〜48°SRの叩解後パルプが得られる。
前記抄紙機による抄造におけるトップワイヤの紙パルプ濃度は、0.1〜1.2%である。
前記防水再生紙は、防水性能を有する包装材料、印刷材料、装飾材料、防護材料の加工生産の方面で応用される。
前記防水再生紙を、使用後に回収、不純物除去処理して、直接繊維原料とすることができる。本発明に記載の調製プロセスを用いて再生し、本発明の防水再生紙を調製する。
既存技術と比較して、本発明は以下のような有益な効果を有する。
(1)現在までに、再生紙の特定の成形によって、防水再生紙とすることは行われていない。本発明の革新部分は、構造を用いて再構成、成形することにより防水再生紙とすることであり、これを初めて行った。
(2)現在の一般的な防水紙は、紙の表面に防水性能を有する表面コートを付加させることにより防水効果を持たせるが、この工程によって、生産された紙の表面は紙の美感、または筆記の能力を失う。本発明の防水再生紙は、表面コートによる防水ではなく、その生産過程で防水性能を有する添加剤を加えて防水機能を得ているため、紙の外観および感覚、並びに紙の「筆記」という主要機能が破壊されることはない。
(3)一般的な防水紙の多くは、表面コートが有する防水性により防水機能を有する。したがって、これが複数回折り畳まれるか、または摩擦するとき、その表面の防水層が破壊され、防水機能を失う。しかし、本発明の防水再生紙はそれ自体が防水物質であり、使用時間が長い。
(4)本発明の防水再生紙は再生可能、環境保護の特徴を有する。その生産過程において用いた主な原料は植物繊維原料であり、加えた補助材料および防水作用を有する物質については、樹脂、ペクチン、大理石粉末などの天然物質を、従来の防水紙で用いている防水ゴム、防水ゴム型、PU、PVC、重油などの化学物質の代わりに用いた。一般的な紙の生産工程を組み合わせて、紙により良好な防水性能を持たせることができる。
(5)一般的な防水紙は、その表面コートがゴム型または分解できない物質であるため、筆記することができず、リサイクルがより難しいが、本発明の防水再生紙は、例えば十分な粉砕により、再びその生産プロセスを用いて再生し、防水再生紙とすることができる。
(6)本発明の防水再生紙は、内外の防水、表面への筆記または印刷が可能、無色、無毒、無味の特徴を有し、いかなる色にも染めることができるがその防水機能を阻害せず、包装紙、筆記用紙、紙製防護服、紙袋などに用いることができる。リサイクルすることもでき、環境保護型の材料である。本発明の防水再生紙は、廃古紙を主原料とし、資源の循環利用を実現し、コストの優位性を有する。
以下に実施例を組み合わせて本発明をさらに説明するが、実施例は本発明に対し、いかなる形式の限定も行わない。
以下の生産方法を用いて本発明に記載の再生紙を加工する。
1、従来のパルピング方法に基づいて硫酸塩ユーカリパルプを生産する。このうちユーカリチップおよび水道水は、1:3の混合比で硫酸塩蒸解を行う。オフィス廃紙の回収、仕分け、水力パルパーを用いた離解を行い、廃紙パルプが得られる。その後、廃紙パルプ35%、硫酸塩ユーカリパルプ65%の重量比で、廃紙パルプおよび硫酸塩ユーカリパルプを均一に混合して、混合パルプ材料を作製する。
2、混合パルプ材料を既存の工程で洗浄、漂白、洗浄スクリーンし、その後パルプ粉砕システムに導入して30minパルプ粉砕を行い、叩解度が45°SRの叩解後パルプが得られ、濃縮し、準備しておく。
3、抄紙段階で、調製したパルプ片の分散、不純物除去を行い、さらに既存の精製、叩解工程により精製、叩解を行い、叩解終了後、紙パルプに、紙パルプに対して以下の重量パーセントの添加剤、すなわち大豆油1%、ロジン2.2%、デンプン1%、ペクチン2%、ソーダパルプ2%、亜硫酸塩パルプ2%、硫酸塩パルプ2%、ポリアクリロニトリル1%、大理石粉末1%、水溶性高分子重合体1%、水酸化ナトリウム2.5%を加えて混合する。
4、混合終了後、紙料流入システムにより抄紙機に送って抄造を行う。トップワイヤのパルプ濃度は0.1%であり、後に続く圧搾、乾燥、表面処理、カレンダー仕上げを経て、最後にシート成形を行う。
以下の生産方法を用いて本発明に記載の再生紙を加工する。
1、従来のパルピング方法に基づいて亜硫酸塩麦わらパルプを生産する。このうち材料片および河水は、1:3の混合比で亜硫酸塩蒸解を行う。オフィス廃紙の回収、仕分け、水力パルパーを用いた離解を行い、廃紙パルプが得られる。その後、廃紙パルプ40%、亜硫酸塩麦わらパルプ60%の重量比で、廃紙パルプおよび亜硫酸塩麦わらパルプを均一に混合して、混合パルプ材料を作製する。
2、混合パルプ材料を既存の工程で洗浄、漂白、洗浄スクリーンし、その後パルプ粉砕システムに導入して120minパルプ粉砕を行い、叩解度が46°SRの叩解後パルプが得られ、濃縮し、準備しておく。
3、抄紙段階で、調製したパルプ片の分散、不純物除去を行い、さらに既存の精製、叩解工程により精製、叩解を行い、叩解終了後、紙パルプに、紙パルプに対して以下の重量パーセントの添加剤、すなわち大豆油2%、ロジン2.5%、デンプン1.5%、ペクチン1.8%、ソーダパルプ1.5%、亜硫酸塩パルプ1.8%、硫酸塩パルプ2%、ポリアクリロニトリル1.8%、大理石粉末1.5%、水溶性高分子重合体2%、水酸化ナトリウム3.5%を加えて混合する。
4、混合終了後、紙料流入システムにより抄紙機に送って抄造を行う。トップワイヤの紙パルプ濃度は1.2%であり、後に続く圧搾、乾燥、表面処理、カレンダー仕上げを経て、最後にシート成形を行う。
以下の生産方法を用いて本発明に記載の再生紙を加工する。
1、従来のパルピング方法に基づいてバガスパルプを生産する。このうちユーカリチップおよび水道水は、1:3の混合比で蒸解を行う。オフィス廃紙の回収、仕分け、水力パルパーを用いた離解を行い、廃紙パルプが得られる。その後、廃紙パルプ45%、バガスパルプ55%の重量比で、廃紙パルプおよびバガスパルプを均一に混合して、混合パルプ材料を作製する。
2、混合パルプ材料を既存の工程で洗浄、漂白、洗浄スクリーンし、その後パルプ粉砕システムに導入して240minパルプ粉砕を行い、叩解度が48°SRの叩解後パルプが得られ、濃縮し、準備しておく。
3、抄紙段階で、調製したパルプ片の分散、不純物除去を行い、さらに既存の精製、叩解工程により精製、叩解を行い、叩解終了後、紙パルプに、紙パルプに対して以下の重量パーセントの添加剤、すなわち落花生油1.5%、ロジン2%、デンプン1%、ペクチン1.5%、ソーダパルプ1.6%、亜硫酸塩パルプ1.5%、硫酸塩パルプ1.5%、ポリアクリロニトリル1%、大理石粉末1%〜2%、水溶性高分子重合体1.5%、水酸化ナトリウム3%を加えて混合する。
4、混合終了後、紙料流入システムにより抄紙機に送って抄造を行う。トップワイヤの紙パルプ濃度は0.8%であり、後に続く圧搾、乾燥、表面処理、カレンダー仕上げを経て、最後にシート成形を行う。

Claims (9)

  1. 既存の紙生産のパルピング段階において、廃古紙を原料として得られた廃紙パルプと、製紙用植物繊維原料を原料とし、蒸解して得られる植物繊維パルプ材料とを混合して紙パルプ原料とし、共に洗浄、スクリーン、漂白、水和およびパルプ粉砕を行い、抄紙段階の叩解工程後に防水添加剤を加えて混合し、得られた紙料を抄紙機に送って抄造し、前記防水添加剤が、油脂、デンプン、ペクチン、ソーダパルプ、亜硫酸塩パルプ、硫酸塩パルプ、ポリアクリロニトリル、大理石粉末、水酸化ナトリウム、水溶性高分子重合体のうちの前記デンプン、ペクチン及びポリアクリロニトリル以外のもの樹脂のうちの前記デンプン、ペクチン、ポリアクリロニトリル及び水溶性高分子重合体以外のものであることを特徴とする、防水再生紙の製造方法。
  2. 前記抄紙段階の叩解工程後に防水添加剤を加えて混合するとは、抄紙段階において、叩解工程の終了後、紙パルプに、紙パルプに対して以下の重量パーセントの添加剤、すなわち油脂1%〜2%、デンプン1%〜2%、ペクチン1.5%〜2%、ソーダパルプ1.5%〜2%、亜硫酸塩パルプ1.5%〜2%、硫酸塩パルプ1%〜2%、ポリアクリロニトリル1%〜2%、大理石粉末1%〜2%、水酸化ナトリウム2.5%〜3.5%、水溶性高分子重合体のうちの前記デンプン、ペクチン及びポリアクリロニトリル以外のもの1%〜2%、樹脂のうちの前記デンプン、ペクチン、ポリアクリロニトリル及び水溶性高分子重合体以外のもの2%〜2.5%を加えることを指すことを特徴とする、請求項1に記載の防水再生紙の製造方法。
  3. 前記油脂が植物系の天然油脂であり、前記樹脂が天然樹脂であり、前記水溶性高分子重合体が、天然動植物を原料とし、抽出して得られるデンプン系、セルロース、植物性ゼラチン、動物性ゼラチン系の天然水溶性高分子重合体、または化学修飾した天然水溶性高分子重合体の1種または複数であることを特徴とする、請求項1または2に記載の防水再生紙の製造方法。
  4. 前記廃紙パルプおよび植物繊維パルプ材料の混合重量比が、廃紙パルプ35%〜45%、植物繊維パルプ55%〜65%であることを特徴とする、請求項1に記載の防水再生紙の製造方法。
  5. 前記製紙用植物繊維原料を原料とし、蒸解して得られる植物繊維パルプ材料について、蒸解するとき、絶対乾燥の材料片と井戸水、河水または水道水との比率を1:3とすることを特徴とする、請求項1に記載の防水再生紙の製造方法。
  6. 前記水和、パルプ粉砕について、洗浄、漂白、洗浄スクリーンした後の混合パルプ材料を、パルプ粉砕システムに導入して30〜240minパルプ粉砕を行い、叩解度が45°SR〜48°SRの叩解後パルプが得られることを特徴とする、請求項1に記載の防水再生紙の製造方法。
  7. 前記抄紙機による抄造におけるトップワイヤの紙パルプ濃度が0.1〜1.2%であることを特徴とする、請求項1に記載の防水再生紙の製造方法。
  8. 前記防水再生紙が、防水性能を有する包装材料、印刷材料、装飾材料、防護材料の加工生産の方面で応用されることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載の防水再生紙の製造方法。
  9. 前記防水再生紙を、使用後に回収、不純物除去処理して、直接繊維原料とし、前記調製
    プロセスに応用して、防水再生紙を再生、調製することを特徴とする、請求項1〜8のいずれか1項に記載の防水再生紙の製造方法。
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