JP7048047B2 - アニオン性化合物を用いたピッチ低減方法 - Google Patents
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しかし、アニオン性が低い原料やピッチ、カチオン性に帯電している原料については従来のカチオン性あるいは両性重合体ではピッチの抑制効果が低い場合があり、アニオン性重合体併用処方が提案されている。例えば、特許文献2には、特定の水溶性アニオン性共重合体(塩)をパルプスラリーに添加し、該水溶性アニオン性共重合体がパルプスラリーに充分混合された後に、特定の水溶性カチオン性重合体を該パルプスラリーに添加するピッチコントロール方法が開示されている。しかし、この処方でも必ずしも満足なピッチ低減効果は得られていない。
一方、製紙用添加剤として疎水基とアニオン基を有する化合物が有効であることが報告されている。特許文献3には、アニオン性基と疎水基とを有する水溶性重合体を含有する製紙助剤を添加する紙の製造方法が開示されている。特許文献4には、高分子量カチオン重合体及び変性リグニンを含む組成物を使用する紙または板紙の製造方法が開示されている。特許文献5では、ビニルアミン単位を含有するポリマー及びポリマーアニオン性化合物を紙料に別個に添加する紙、板紙及び厚紙を製造する方法において、ポリマーアニオン性化合物としてリグニンスルホン酸及び/又はリグニンスルホナートを使用することが開示されている。
しかし、これら処方は水切れ性、歩留性、地合、乾燥強度あるいはサイズ度の向上を図るためであり、ピッチ低減やピッチコントロールについての記載はない。
これらの重量平均分子量は、2000~20000の範囲が好ましい。
その他にスルホン酸基を有する単量体とアルデヒドとの重縮合体を用いても良い、ナフタレンスルホン酸・ホルマリン重縮合体、メラミンスルホン酸・ホルマリン重縮合体等が挙げられる。
これらの中でも(メタ)アクリル系カチオン性あるいは両性重合体、ジアリルジメチルアンモニウム塩系重合体、ポリビニルアミンおよびポリビニルアミン繰り返し単位を有する水溶性共重合体は、抄造条件や製紙原料に適正なカチオン密度や分子量のものが調整しやすいので本発明の有機凝結剤として使用するには好ましい。特にポリビニルアミンおよびポリビニルアミン繰り返し単位を有する水溶性共重合体が好ましい。
本発明の有機凝結剤の添加率としては、製紙固形分に対し0.001~1.0質量%、好ましくは0.005~0.1質量%である。0.001質量%より低いと濁度やピッチ低減効果が得られ難く、1.0質量%を超えると過剰添加であり過大なフロックとなり成紙の地合いが不良となる場合がある。又、PAC、硫酸バンド等の無機系凝結剤やサイズ剤、紙力増強剤、歩留向上剤、濾水性向上剤等の他の製紙用薬剤と併用しても差し支えない。特に本発明の有機凝結剤より下流で添加するカチオン性或いは両性の歩留向上剤や濾水性向上剤との併用効果が促進されピッチ低減効果のみならず、ワイヤーパートでの製紙原料の歩留向上効果や濾水性向上効果、プレスパートやドライヤーパートでの搾水性向上効果が得られる場合がある。
これに対して、本発明は一液目としてアニオン性化合物を添加後、二液目に有機凝結剤を添加する。カチオン性凝結剤では処理が困難と考えられるアニオン性の低い、疎水性ピッチ粒子に対して、アニオン性化合物の添加によりピッチ粒子表面にアニオン基を吸着させる。その後、ピッチ粒子表面にカチオン性あるいは両性の有機凝結剤を作用させることで、表面に吸着させたアニオンとの反応性が高まり濁度成分やマイクロピッチを処理することができると考えられる。一液目に添加するアニオン性化合物が有する疎水基及び/又はアニオン基とピッチ粒子表面が適正に作用することで前記効果が得られると推測される。
段ボールを叩解して調製した模擬段ボール原料(pH7.7、電気伝導度32mS/m、カチオン要求量BTG社製PCD03型測定0.08meq/L、固形分濃度2.0質量%、灰分0.24質量%、叩解度298mL)を対象に本発明における薬品処方による効果試験を実施した。前記各種試料は、清水で0.1質量%に溶解し試験に用いた。又、疎水性ピッチ要因物質として、接着剤等に用いられるエチレン-酢酸ビニル共重合体(ボンドSP-210N、不揮発分52±2質量%、コニシ社製)の2.5質量%溶解液を用意した。
前記模擬段ボール原料100mLをポリビーカーに採取し、エチレン-酢酸ビニル共重合体を対製紙原料500ppm添加し200rpmで15秒撹拌、前記表1の試料Aを対製紙原料50ppm添加、200rpmで50秒撹拌後、前記表2の有機凝結剤試料1を対製紙原料固形分750ppm添加、200rpmで60秒撹拌した。その後、ワットマン濾紙No.41により濾過し、濾液の濁度をHACH社製2100P型により測定した。又、濾液を厚さ0.2mmのカウンティングチェンバー(ヘマサイトメーター)上に採取し、光学顕微鏡1200倍で観察した。ピントを垂直方向にずらしていきながら静止画を複数枚撮影した。カウンティングチェンバー上の異なる5箇所以上で同様の操作を繰り返した。画像処理ソフト(Media Cybernetics,inc.IMAGE-PRO PLUS Ver.5.0)を用い、顕微鏡画像の静止画を取込み、RGB値のレンジ設定をR値(0-190)、G値(0-130)、B値(0-156)に調整することにより、目的とする粒子を抽出した。その抽出した粒子について、解析ソフトを用いてピッチ個数を測定した。この結果を実施例1として表3に示す。
Claims (2)
- 抄紙前の製紙工程において、アニオン性化合物として、リグニンスルホン酸、タンニン酸及びその塩から選択される一種以上であるアニオン性化合物を添加後、重量平均分子量が1万~500万であり、pH7における、カチオン当量値が、3.0~22.0meq/gである有機凝結剤を添加することを特徴とするピッチ低減方法。
- 前記アニオン性化合物と前記有機凝結剤の添加場所が、固形分濃度が1.5質量%以上の製紙原料であることを特徴とする請求項1に記載のピッチ低減方法。
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