JPH01132897A - 中性抄紙方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はｐＨ６〜９．５でのいわゆる中性抄紙工程にお
いて、ｍ紙原料中の微細繊維や填料及びその他の添加剤
の歩留を増大せしめると共に、ワイヤー上でＯＦ水性の
向上を可能にする。新規で有効な製紙方法に関するもの
であり、特に填料を含むｐＨ６〜９．５のパルプスラリ
ーにカチオン性基を有するアクリルアミド系ポリマー複
鎖温構造を有する鉱物質、カルボキシメチルセルロース
、ナトリウム塩（以下ＣＭＣと記す）の３成分をこの順
序に添加した後、抄紙、乾燥することを特徴とする中性
抄紙方法に関するものである。

〔従来の技術〕

一般の抄紙においては、主な抄紙原料としてパルプのほ
かに填料を併用することが通例となっている。

中性抄紙においても、炭酸カルシウム単独、あるいは炭
酸カルシウムと他の非アルカリ性填料（タルク、カオリ
ン、二酸化チタン等］との混合填料が用いられる。

損料が用いられる主な理由としては、＠１にパルプの一
部を填料に置き換えることにニジパルプコストが低減で
きること、第２に紙の白色度、不透明度、平滑度、さら
には印刷性能が向上する等があげられる。

しｆｉｂしながら一方で抄紙原料として填料音用いるに
はいくつかの問題点がある。九とえば、ワイヤーパート
において填料及び微ｍ繊維がワイヤーを通過してしまい
歩留が低下すること、又ワイヤーパート上でＯＦ水性（
水切れ）が悪くなシ生産効率が低下すること。これらは
直接操業上、及び経済上の不利益につながるものである
。

歩留やＦ水性を改善するために、従来から歩留向上剤や
Ｆ水性向上剤が使用されてきている。友とえば炭酸カル
シウム填料の歩留を向上させる方法として、最近ではカ
チオン性テンプンとコロイド状ケイａ！を組み合わせ次
系（特許公報昭６２−３１１２０）、両性のアクリルア
ミド系ポリマーと特定のアルミニウム化合物とを併用す
る方法（特開昭６２−１２５０９６３が、又戸水性を向
上させる方法として４級アンモニウム基を含むポリアク
リルアミドを添加する方法Ｃ特開昭６１−６３９６）等
が開示されている。

しかし、いずれも充分な歩留とＦ水性がえられないのみ
ならず、地合が悪化する。低添加では効果が小さい、高
添加では経済的に不利である１等の問題点がみられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は抄紙機上において、十分に高い歩留。

及びＦ水性を与えるとともに、強度や地合等の品質面に
おいても良好で、なおかつ経済的に極めて有利な中性抄
紙方法を得ることにある。

〔問題ｔ−屏決する為の手段〕

中性抄紙において填料や微細繊維の歩留、及びＦ水性を
向上させるためには、填料等を凝集させることにより、
ある一定以上の大きさの７０ツク管形成させることが必
要である。

本発明は填料を含むｐＨ６〜９．５のパルプスラリーρ
島ら中性抄紙を製造するにあたり（ａ）　　カチオン性
基を有するアクリルアミド系ポリマー 申）　複鎖構造を有する鉱物類 （ｃ）　　ＣＭＣ の３つの成分を（ａ］、φ）　、　（Ｃ）の履に添加す
ることによシ、積料及び微細繊維の歩留を高め、かつ高
い戸水性をも同時に得ようとするものである。又。

このようにして得られた紙では紙力が向上し、地合も良
好である。

本°発明における填料の使用には、その目的等によシ次
のような場合が考えられる。

中性抄紙の填料として一般的な重質あるいは軽質の炭酸
カルシウムを単独で用いる場合、炭酸カルシウムや水酸
化アルミニウムのようなアルカリ性項料と、メルク、ク
レー、二酸化チタン、硫酸カルシウムのような非アルカ
リ性填料とを組み合わせて用いる場合、填料が非アルカ
リ性填料であってもｐＨが６以上の製紙原料スラリーを
抄紙する場合１等があげられる。

填料の配合量には、特に制限はなく、一般的に絶乾紙料
中１〜５０重量−程度である。

成分（ＪＬ）のカチオン性基含有するアクリルアミド系
ポリマーとしては、既知の方法によって見られるものを
用いることができる。例えば、ポリ（メタ）アクリルア
ミドのホフマン分解物、あるいはポリ（メ／］アクリル
アミドのマンニッヒ反応物又は（メタ）アクリルアミド
とカチオン性モノマーとの共重合体があげられる。カチ
オン性モノマーとしては第３級アミノ基あるいは第４級
アンモニウム基を含む各樵のＣメタ）アクリレート系モ
ノマー、同（メタコアクリルアミド系モノマー。

ジアリルジアルキルアンモニウム塩等があシ、単独でも
又２種以上を組み合わせてもよい。カチオン性基を有す
るアクリルアミド系ポリマーの平均分子量は、１０万か
ら５００万のものを用いることができるが、１０万から
１００万のものが好ましい。カチオン化率は特に限定さ
れないが、１モル−以上、最大でも５ｏｔｓあれば十分
である。

成分Φ）の複鎖微構造を有する鉱物類としては。

アタパルジャイト、セピオライト、パリゴルスカイトが
あげられる。これらは粘土鉱物の中では。

複鎖凰の結晶構造をもつものとして分類される（「粘土
ハンドブック」日本粘土学会編、技報堂ｐ、４９）。

友とえば、セピオライトは形態的には針状あるいは繊維
状を示し、単結晶の繊維の大きさは縦１００〜１５０　
Ａ　、横２００〜３ＧＯＡ、長さ１〜２μ程度とされて
いる。その断面はこの単結晶が千鳥格子状に積み重なり
ｔ構造をしている（例えば「粘土科学」第１６巻、第１
号、ハｌＯ〜１９（１９７６））。化学成分的には含水
マグネシウムケイ酸である。

本発明で使用する複鎖温構造を有する鉱物類としては微
粉体状であり、しかも著しく着色していないものであれ
ば、特に限定されるものではない。

できれば吸着力が大きく平均粒径が１０μ以下。

ハンター白色度が４０慢以上のものがより好適である。

アタパルジャイトやセピオライトは石油・油脂の脱色精
製用、掘削泥水用、塗料用、一般吸着剤等に市販されて
おり、これら管適宜用いることができる。

成分（ｃ）のＣＭＣとしてはｌ慢水溶液粘度Ｃブルック
フィールド粘度計、２０℃）がｌＯ〜５．ｏｏ。

ｃｐｓのもの、好ましくは１００〜１，０００　ｃｐｓ
０ものが用いられる。カルボキシメチル基の置換度とし
ては０．３〜１．５．好ましくは０．５〜１．０の範囲
のものが使用できる。

次に各成分の抄紙系への添加方法について述べる。

成分（ａ）　、　（ｂ）　、　（（りを任意の順序で抄
紙原料に添加することによっても、ある程度の効果は認
められるが、特に各成分ｔ　（ａ）　、　（ｂ）　、　
（ｃ）の順に加えた場合には充分な歩留、炉水性が得ら
れる。この場合。

填料や他の抄紙薬品は各々必要に応じて適当な時間に添
加することができる。

添加方法の１例を示すと、まず１〜５重量％濃度のパル
プスラリーに成分（ｊＬ）と填料とを添加する。

この場合、成分Ｃ＆）と填料は同時でも又どちらが先で
もよい。次いでこの混合物を水、又は回収白水で希釈す
ることにより０．３〜２重量％濃度とする。

その後成分（ｂ）を添加し、充分混合しｔ後、最後に成
分（Ｃ）　を添加する。

実際の使用に当っては各成分と填料・微細繊維とを充分
接触させ、それらの結合力を高める究めには、ｇ分（ａ
）と成分中）をファンポンプの前に、又成分（Ｃ）！フ
ァンポンプの後、特に加圧スクリーンの前あるいは後に
添加するのが好ましい。

填料や白水の添加時期は、特に前記の例に限定されるも
ので蝶なく、白水による希釈後１填料を添加することも
可能である。

成分（ａ）の添加量は、０．０１〜０．５重量％（絶乾
紙料に対する量、以下同じ）、好ましくは０．０２〜０
．２重量％である。成分（ＩＬ）は通常０．５〜５重量
−濃度の水溶液の形で添加される。

成分中）の添加量は０．１〜２重量饅、好ましくは０．
２〜１重量俤である。成分（ｂ）は粉体のｔま、好まし
くは１〜５重量係のＸ＠濁液の形で１紙料スラリーに添
加される。

成分（ｃＪの添加量は、０．００５〜０．２１ｊＬ量チ
、好ましくは０．Ｏ１〜０．１重量−であり、一般に成
分（ＪＬ）工す少ない量を用いる。成分（Ｃ）は通常０
．１〜５重量慢濃匿の水溶液の形で用いられる。

本発明を実施するにあたっては１通常の抄紙に用いられ
る薬品はいずれも特別の配慮なく適宜使用することがで
きる。他の添加薬品としては、比較的少量の硫酸アルミ
ニウム（バンド）や、中性抄紙用の染料、サイズ剤１紙
力増強剤等がある。

これら添加薬品自体の歩留も増加する為添加量の節減に
つながる。

〔実施例〕

以下本発明を実施例によル具体的に説明する。

ただし１本発明は実施例の内容によプ何ら制約を受ける
ものではない。

薬品の添加量はすべて絶乾紙料固形′分に対する重量％
で示した。

実施例１ Ｌ　−ＢＫＰ（ｃ、ｓ、ｆ　３００　ｄ　）　３−のパ
ルプスラリーに硫酸アルミニウム（バンド）を０．５１
１Ｇ　、成分（ａ）としてアクリルアミドとカチオン性
モノマーの共重合によるカチオン性基を有するアクリル
アミド系ポリマー（ハイモ四ツクＮＲ−１１Ｌ、株式％
式％ 填料として軽質炭酸カルシウム（タマパールＴＰ−１２
１，奥多摩工業株式会社製）水懸濁液を２１１撹拌下に
逐次添加する。この紙料を水で希釈して固形分濃度０．
７１としｔ後、成分φ）としてアタパルジャイト（アク
パルガスクレーＤＣ−１５０、二ンゲルハード社製）水
分散液ｔ−０，３１。

次イテ成分（ｃ）、！：し”ＣＣＭＣ（？　ンｏ　−Ｘ
　Ａ５０ＭＣ山陽国策パルプ株式会社製）水溶液ｔ０．
０３１充分な撹拌下に添加し、ｐｎａａの紙料スラリー
を得ｔ、得られた紙料スラリーについてＦ水性管測定し
た。Ｆ水性にカナデイアン・７リーネステスター管用い
、スクリーンを通過したＦ液量が８００−・になるＫＩ
Ｌした時間を測定した。又。

ＴＡＰＰＩスタンダードシートマシンにより、常法に従
って手抄き管おこない、得られｔ湿紙を３．５〜／−圧
で５分間プレス脱水したのち、シリンダードライヤー（
１２０℃±５℃）で乾燥した。２０℃、湿ＦｔＬ６５Ｉ
ＩＩで調湿し、ＪＩ８Ｐ　８１１２に準じ。

ミューシン低圧形試験機に工９破裂強度を測定した。手
抄紙の地合は目視に工り４段階に判定した。

又、常法に従って灰分を測定し、横斜歩留を算出した。

以上の結果を表−１に示す。

２次分のみを添加した場合の結果を比較例１−Ａ〜１−
Ｃに、又３次分の添加順序を入れ替えた場合の結果を比
較例１−Ｄ−１−Ｆに示した。

実施例２ 〔成分（ａ）のホフマン分解にＬるカチオン性基を有す
るアクリルアミド系ポリマー（Ｈ＠Ｃ−ＰＡＭ）の調製
〕。

平均分子量５０万のポリアクリルアミド水溶液（ポリマ
ー濃度５−）を冷却・撹拌しつつアルカリ性次亜塩素酸
ナトリウム水溶液を滴下し、２０℃で１時間反応を続け
ｔ後、希塩酸でｐＨ４５に調整し、Ｈ−Ｃ−ＰＡＭ水溶
液を得た。

実施例１で用い九と同じパルプスラリーに填料として軽
質炭酸カルシウム（実施例ＩＫ同じ）とタルク（ｆｆＤ
タルク、日本メルク株式会社製）とを予め２：１の割合
で混合した水懸濁液ｔ２５−加え１次に成分（ＩＬ）と
してＨ＠Ｃ−ＰＡＭ水溶液をＯ，ＯＳ慢充分な撹拌下に
添加し九〇この紙料スラリーの固形分濃度が０．７チに
なるよう水で希釈した。更に成分伽】としてセピオライ
ト（ニードプラスＧ、武田薬品工業株式会社製］水分散
液を０．３−１続いて成分（Ｃ）としてＣＭＣ（サンロ
ーズＦ２０ＨＣ，山陽国策パルプ株式会社製）水溶液を
０．０４−添加し、ｐｎａａの紙料スラリーを得友。

この紙料スラリーについて実施例１と同様の方法でＰ水
性及び手抄紙の性状を試験し、結果を表−２に示した。

又、実施例１に準じて比較試験をおこなった。（比較例
２−Ａ〜２−Ｆ）実施例３ Ｃａｌ＆）のマンニッヒ反応によるカチオン性基を有す
るアクリルアミド系ポリマー（Ｍ・Ｃ−ＰＡＭ）の調製
〕。

平均分子量１００万のポリアクリル７ミド水溶液Ｃポリ
マー議度５チ）にホルムアルデヒドとジメチルアミンの
所定量を添加し、６０℃で１．５時間反応させＭ、Ｃ−
ＰＡＭ水溶液を得九〇寅施例１で用いたと同じパルプス
ラリーにサイズ剤としてＡＫＤ　ＩパーコンＷ、ディッ
クハーキエレス株式会社展）乳化液０．１５１ｔ−充分
な撹拌下に添加した。

次Ｋｇ分（ａ）としてＭ＠Ｃ−ＰＡＭ水溶液ｏ、ｏｓ＊
を添加したのち１紙料スラリーの固形分濃度が０．５６
俤になるよう水で希釈しｔ０更に填料として５８ｆｉｉ
例１で用いたと同じ軽質炭酸カルシウム水ａ濁液金紙料
スラリーの固形分製置が０．７　％となる工うに加え１
次いで成分Φ）としてアタパルジャイト（アタゲル５０
、エンゲルハード社製）水分散液ｔ−０，３チ１次いで
成分（ｃ）としてＣＭＣ（サンローズＦ１００ＬＣ１’
山陽国策パルプ株式会社裂）水溶液ｔ−ｏ、ｏａｓ撹拌
しつつ逐次添加し、　ｐＨ８，６の紙料スラリーを得九
。得られｔ紙料スラリーについて実り例１と同様の方法
でスラリーＯＦ水性及び手抄紙の性状を試験し、結果を
表−３に示した。

又、実施例１に準じて比較試験をおこなう九〇（比較例
３−Ａ〜３−Ｆ） 表−１ 成分（ａ）　＠　／％イモａツクＮＲ−１１Ｌ　　　　
　（０，０５％Ｊ成分Φ）：アタパルガスクレーＤＣ−
１５０（０，３悌）ｊＫ分（ｃ）　：　ｔ：ｙａ　−Ｘ
　Ａ５０ＭＣ（０，０３％　）表−２ 成分（ａ）　：　Ｈ−Ｃ−ＰＡＪｉｌ　　　　　　ｌ　
０．０５　＊　１底分申）二ニードプラスＧ　　　　　
（０，３−３次分（ｃ）：をンローズＦ２０ＨＣ１０，
０４１表−３ 成分体）：Ｍ譬Ｃ−ＰＡＭ　　　　　　（α０５−）成
分（ｂ）ニア／ケ６５Ｇ　　　　　　（０，３ｓ）成分
（Ｃり：テンローズＦ１００ＬＣ（α０３１）〔作用及
び発明の効果〕 本発明において、各成分を所定の方法で組み合わせた場
合の作用については次の工うｖｃ考見られる。

成分体）と成分（ｂ）のみ添加しｔ場合には１歩留。

戸水性とも一応の効果は認められるが、その向上は充分
ではなく、又地合の悪化や紙力の低下も認められる。こ
れに対して本発明の場合には歩留。

Ｐ水性の向上の他に、地合及び紙力の改善が認められる
。

これは複鎖製構造を有する鉱物が有機物に対して大きい
吸着性を示すｔめと考えられる。

例えばアタパルジャイトの複雑な構造表面上にＣＭＣ−
特にその糖鎖部分−が吸着することにエシアタパ）ｂジ
ャイト−ＣＭＣのコンプレックスが生成する。そ６結果
、コンプレックス中のカルボキシル基によって、成分体
）で−次疑集し九ノ＜ルプや填料のフロックが更に強く
架橋することによシ。

比較的規則的な構造を生成し、Ｐ水性及び地合に良い結
果を及ぼすと思われる。又、ＣＭＣは水溶性の友めその
ままでは有効率が充分ではないが、本発明のようにアタ
パルジャイト等に吸着した状態で用いるとその大部分が
紙中に留まる次め１紙力剤としても効果を発揮している
ものと考えられる。

実施例に示した工うに、本発明により中性抄紙工程にお
いて充分に高い歩留及びｐ水性が得られると同時に、地
合及び紙力に優れた中性抄紙が得られ、その工業的価値
は大なるものである。

特許出願人　山陽国策パルプ株式会社 取締役社長　倉　持　長　次 手続補正書 昭和６３年８月２４日 特許庁長官　吉　１）文　毅　　殿 １、事件の表示 特願昭６２−２９０６４９号 ２、発明の名称 中性抄紙方法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所　東京都千代田区丸の内１−４−５〕 ５、補正の対象 ／τ−＼ ６、補正の内容 （１）第３頁第５行 「アクリルアミド系ポリマー」と「複鎖型構造」の間に
「、」を入れる。

（２）第３頁第６行 「カルボ中ジメチルセルロース、ナ」とあるヲ「カルｄ
ζキシメチルセルロース・す」と訂正する。

（３）第４頁第５行 「及び微細繊維」を削除する。

（４）第４頁第８行 「が低下すること。」とあるを「が低下することがある
。」と訂正する。

（５）第５頁第１６行 「中性抄紙」とあるを「中性紙」と訂正する。

（６）Ｍｃ７頁第頁捲１ ４行大でも５０俤」とあるな「最大でも５０モルチ」と
訂正する。

（７）第１１頁第１Ｏ行〜第１１行 「に対する重量幅」とあるを「に対する薬品の重量幅」
と訂正する。

（８）第１２頁第１２行 ｒＴＡＰＰ１スタンダード」とあるを ＴＡＰＰ　Ｉスタンダード」と訂正する。

（９）第１７頁表−２ 実施例２の破裂強度 ｒｌ、ＯＪをｒｌ、８Ｊに訂正する０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、填料を含むｐＨ６〜９．５のパルプスラリーに（ａ
   ）カチオン性基を有するアクリルアミド系ポリマー （ｂ）複鎖型構造を有する鉱物質 （ｃ）カルボキシメチルセルロース・ナトリウム塩 の３つの成分を（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の順に添加した
   後、抄紙、乾燥することを特徴とする中性抄紙方法。 ２、填料が炭酸カルシウムである特許請求の範囲第１項
   記載の中性抄紙方法。 ３、カチオン性基を有するアクリルアミド系ポリマーが
   ポリアクリルアミドのホフマン分解物である特許請求の
   範囲第１項、第２項記載の中性抄紙方法。 ４、カチオン性基を有するアクリルアミド系ポリマーが
   ポリアクリルアミドのマンニッヒ反応物である特許請求
   の範囲第１項、第２項記載の中性抄紙方法。 ５、カチオン性基を有するアクリルアミド系ポリマーが
   アクリルアミドとカチオン性モノマーとの共重合体であ
   る特許請求の範囲第１項、第２項記載の中性抄紙方法。 ６、複鎖型構造を有する鉱物質がアタパルジャイトであ
   る特許請求の範囲第１項ないし第５項記載の中性抄紙方
   法。 ７、複鎖温構造を有する鉱物質がセピオライトである特
   許請求の範囲第１項ないし第５項記載の中性抄紙方法。 ８、複鎖塵構造を有する鉱物質がパリゴルスカイトであ
   る特許請求の範囲第１項ないし第５項記載の中性抄紙方
   法。