JPH01298296A

JPH01298296A - 抄紙方法

Info

Publication number: JPH01298296A
Application number: JP12631788A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Kudo; 謙一工藤; Sumitetsu Yoshida; 吉田　純佚; Toshihiro Akita; 秋田　智弘
Original assignee: Sanwa Kousan Co Ltd
Current assignee: Sanwa Kousan Co Ltd
Priority date: 1988-05-24
Filing date: 1988-05-24
Publication date: 1989-12-01

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）本発明は紙または板紙の抄紙時に、表面強度、紙層内強
度および／らしくは紙層間強度を向上させるために改善
されたスプレー用澱粉を使用する抄紙方法に関する。

（従来の技術およびその課題）製紙工場において一般的に使用されているスプレー用澱
粉糊は大きく二つに分けられ、一つは生コーンスターチ
、生馬鈴界澱粉、生タピオカ等であり、他は糊化開始温
度を低下させた尿素・リン酸澱粉である。前者は糊化開
始温度が高く、通常の抄紙機では十分に糊化しえず、例
えば多層抄合板紙の場合層間剥離の問題を生じている。

乾燥工程での水分−温度条件がこれら生澱粉の糊化開始
温度に見合った場合にのみ満足すべき結果を得ている。

尿素・リン酸澱粉は生澱粉より５〜２０°Ｃ糊化開姶温
度を低下させであるので、広い範囲のより多くの抄紙機
乾燥工程において紙の強度向上に貢献している。しかし
ながら尿素・リン酸澱粉には欠点がある。すなわち、尿
素・リン酸澱粉に含まれるリン酸は白水中の硫酸アルミ
ニウムと反応して不溶性のリン酸アルミニウムの沈澱を
析出する。

特に白水のｐ　ｉ＋が低い場合にこの現象が顕著に現れ
、抄紙機ワイヤーの目詰発生の原因となる。尿素・リン
酸澱粉はこの欠点のため低ｐＨ領域の白水の抄紙機には
使用できない。従って、すべての抄紙機を満足させる適
切な糊化開始温度をＰ９ち、しから全白水ｐ　ｌ＝［に
適用しうろスプレー用澱粉が存在せず、その開発が望ま
れている。

（課題を解決するための手段）本発明の目的は工業」二実際的、かつ経済的に実施しう
る方法において、使用しうる澱粉であり、糊化開始温度
を多くの抄紙機乾燥工程において澱粉が十分な接着力を
発揮できるように低下させ、またパルプ、填料等との相
溶性も良好て、かつ低Ｉ）　Ｉ−１の白水中でら不溶性
物質を析出せず、抄紙機の網汚れ、目詰りを発生しない
ように設計された尿素・硫酸エステル化澱粉を使用する
ことによって、紙表面強度、低層内強度、および／また
は紙層間強度を向上した紙、板紙の抄紙方法を提供する
。

即ち、本発明は糊化開始温度３５〜５５°Ｃを有する尿
素硫酸エステル化澱粉の水スラリーをスプレー糊として
用いる抄紙方法を提供する。

尿素・硫酸エステル化澱粉は、従来より公知であり種々
の方法より得られろ。例えば、濃硫酸の作用、ピリジン
中でのクロルスルホン酸の反応なとにより硫酸エステル
化し、さらに尿素と反応させて尿素・硫酸エステル化澱
粉とする方法などがある。本発明に用いろ尿素・硫酸エ
ステル化澱粉としては、いづれの方法でもよいが、当該
澱粉の糊化開始温度を３５〜５５°Ｃ１好ましくは４０
〜５０℃の範囲に調整する必要がある。そのため工業的
製法として最も実用的て、かつ経済的な方法として、尿
素とスルファミン酸および／らしくはスルファミン酸塩
と澱粉を混合し、加熱焙焼する方法が推奨される。反応
条件（反応時間、反応温度、薬品量など）は目標とする
糊化開始温度になるように調整する必要がある。通常は
反応温度８０〜１５０℃、反応時間３０分〜５時間、尿
素（対澱粉１００部当り）２〜２０部、スルファミン酸
および／もしくはスルファミン酸塩同じく２〜１５部程
度の範囲の中から適宜選択される。こ＼でいうスルファ
ミン酸塩とはスルファミン酸アンモニウム、スルファミ
ン酸ナトリウム、スルファミン酸カリウムなどが例示さ
れる。

本発明の尿素・硫酸エステル化澱粉を湿紙上にスプレー
するに当たっては、未加工澱粉、ポリアクリルアマイド
、ＰＶＡ、ポリエチレンイミン、ポリエチレンオキサイ
ドなどと併用することができろ。本発明に用いられる澱
粉としては、とうらろこし、タピオカ、馬鈴薯、かんし
ょ、小麦などいづれでもよく、また一部エーテル化、エ
ステル化、酸化、酸処理などを受けているものでもかま
わない。

本発明によってスプレーを施す方法として、抄紙実機上
で行なう場合には通常通りワイヤー上に走行方向に対し
直角にスプレーノズルを設置し、０１〜５％程度のａ度
範囲の澱粉スラリーをスプレーし、プレス、乾燥工程を
通過した紙または板紙の物性を測定した。一方、実験室
的に実施する場合には、通常の手抄紙の場合と同様に、
パルプをヒーターで叩解し、濾水度を調整し、市販実験
用抄紙機で抄紙し、その湿紙上に澱粉スラリーをスプレ
ーし、第２の湿紙をその上に重ね、パルプ濃度２０％に
なるまでプレス脱水機で脱水し、ノリンダー乾燥機上に
て所定の温度にて乾燥し、調湿後測定に供した。

本明細書中において、糊化開始温度とは第１図に示すよ
うに、ブラヘンダー、アミログラフで立上った粘度カー
ブと角度４５°をなす接線との接点の温度を糊化開始温
度とした。その場合、澱粉濃度は２５％を用い、それ以
外の時には濃度を記載する。

（発明の効果）本発明によれば、紙に十分な接着力を付与し、低いｐ■
−ｒの白水中でも不溶性物質を析出せず、抄紙機の網汚
れや目詰りを発生しない優れた抄紙方法を提供する。

（実施例）本発明を実施例により更に詳細に説明する。

本発明はこれら実施例に限定されない。

参考例１尿素１１０ｇを水１１０９に溶解し、これにスルファミ
ン酸アンモニウム７１ｇを加えて撹拌溶解した後、コー
ンスターヂＩ　、ＯＯＯｇに散布し、良く混合して均一
にした。この混合物を熱風乾燥機中で１４０°Ｃ１４時
間加熱反応させた。反応物の２５％濃度でのアミログラ
フによる糊化開始温度４３°Ｃ１最高帖度３，０００Ｂ
ｕ以上であった。

Ｉ）　Ｈは７３、元素分析による澱粉に結合した窒素：
１．１８％（乾物ベース）、硫黄：０．６５％（乾物ベ
ース）であった。以後本製品を本発明品Ａと記述する。

参考例２尿素１１０ｇを水１１０９に溶解し、これにスルファミ
ン酸２０９とスルファミン酸アンモニウム４７ｇを加え
て撹拌溶解した後、参考例１と同様に処理した。反応物
の糊化開始温度４２°Ｃ１最高粘度２．０５０Ｂｕてあ
った。Ｉ）Ｈは６．６、元素分析による澱粉に結合した
窒素：１２４％（乾物ベース）、硫黄：０．７５％（乾
物ベース）てあった。

以後本製品を本発明品Ｂと記述する。

実施例Ｉ針葉樹クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）Ｉ　００％、濾水度
（Ｃ９Ｆ）３６０屑σからなる第１層と、ＮＢＫＰ５０
％、広葉樹クラフトバルブ（Ｌｒ３ＫＰ）２０％と段ボ
ール故紙３０％、Ｃ３Ｆ４６０ｒｔｔＱからなる第２層
とをそれぞれ実験用角型抄紙機にてｐＨ７１，８０メツ
シユ金網を用い、坪ｆｆｔ６０９／ｙ、”の湿紙を抄紙
し、第１層の表面に第１表の澱粉の１％スラリーを０　
８９／ｍ２スプレーし、このスプレーした側に第２層の
、値紙を重ね合わせ、プレスで脱水し、ンリンダー乾燥
機で７０°０１６０秒間加熱乾燥し、製品とした。この
製品の剥離強度を以下の方法により測定した。

層間強度１）ＴＡＰＰＩ法、ＴΔＰＰＩ　　Ｔ−５０６ｓｕ　−
６８に記載の方法。

２）　９０°剥離法試験片（ｌ　Ｏｃｍｘ　ｌ　ｃｍ）の片面を金属プレー
トに接骨固定し、目的とする層間を２〜３ｃｍあらかじ
め剥離し、引張試験機を用いて９０°方向に引張り剥離
を行ない抵抗力を測定する。

明らかに、糊化開始温度６０°Ｃ以上の澱粉は不満足な
剥離強度を示し、本発明品および尿素・リン酸エステル
化コーンスターチ（糊化開始温度４２〜４３℃）は良好
な結果を与えた。

実施例２第２表に記載した澱粉を使用した以外は、実施例１と同
様に抄造し、２層抄合板紙を得た。第２表に示されるよ
うに、カチオン化コーンスターチはかなり良好な強度を
示すか、置換度（グルコース単位１個当りの置換水酸基
の平均値。例えば、グルコース単位１００ｇに１個の置
換であれば００１と表わす。）を００９以上にもするこ
とは、反応中に澱粉か糊化し工業的には困難を伴う。ま
たカヂオン化剤は高価でカチオン化コーンスターチのコ
ストを上昇させ、実際上経済的に使用しえない。アセチ
ル化反応は糊化開始温度の低下等何用な方法である。

第２表＊、８％濃度でのアミログラフの値ではあるか、アセチ
ル括の疏水性のために置換度の上昇と共に接着強度の低
下か生じる。ヒドロキノエチル化コーンスターチら十分
な強度を発揮しえなかった。

従って、単に糊化開始温度を調整し、澱粉が乾燥工程に
おいて膨潤・糊化すればよいというだけのらのではなく
、バルブ、填料等との親和性、接着性ら考慮されろへき
らのである。この点かみ見て６本発明品は優れた紙、板
紙の諸強度改善用のスプレー澱粉と言える。

実施例３円網７層抄合コート白ポール、秒速１００ｕ／分、抄中
２４８０ｉｉ、坪量４００ｇ／ｒｎ’、ｐＩ−１４３の
各層に１．２ｇ／ｍ２の第３表の澱粉をスプレー塗布し
製品を得た。

第３表第３表に示されるように、尿素・リン酸エステル化コー
ンスターチと、本発明品ＡとＢは共にコーンスターチに
比較して良好な層間隔離強度を示したが、運転開始３日
後には、尿素・リン酸エステル化コーンスターチを使用
した場合にはワイヤーの目詰りを生じ、停止、洗浄を余
儀なくされた。本実施例以外の例においてら白水ｐＨが
４．３付近では常に尿素・リン酸エステル化コーンスタ
ーチは網の目詰りを生じた。またこの現象は実験室的に
も硫酸アルミニウム水溶液とリン酸との反応により、リ
ン酸アルミニウムの沈澱することが確認された。ただｐ
Ｈ５、０付近においては硫酸アルミニウムは殆ど水酸化
アルミニウムに変化しパルプ、填料の表面に析出し、可
溶性成分として白水中には存在しない。従ってｐＩ−ｆ
　５　、０付近においては、リン酸系澱粉ら使用が可能
である。一方、本発明品はその剥離強度、ワイヤー目詰
り、共に満足すべき性能を示し、理想的なスプレー用澱
粉である。

実施例４中質紙坪ｆｆｉ＋　８　＝ｉ　ｙ／１１！２、抄速　４
１０ｍ／分、ｐＨ４，９に対し、ワイヤー上にて第４表
の澱粉を０．５ｇ／ｍ２スプレーした。

第４表（１）ワックスピック・・ＪＩＳ　　Ｐ８１２９に亭拠
し、デニソンワックスを用いて測定した。

（２）破裂強度・・・ＪＴＳ　　Ｐ８１１２に孕拠し、
ミューレン破裂測定機を用いて測定した。

（３）引張強度・・ＪＩＳ　　Ｐ８１１３にｆｆ’ＬＬ
Ｌ、引張試験機を用いて測定した。

本発明品Ａおよび尿素・リン酸エステル化コーンスター
チは澱粉無添加およびコーンスターチに比較して第４表
の諸物性において良好な性能を示した。またｐ　Ｉ（が
４．９であったためリン酸系、硫酸系澱粉共にワイヤー
目詰りを発生せず、安定して長時間運転ができた。

実施例５円網多筒式抄紙機により、抄速　１０５ｇ／分、抄ｆｌ
ｙ：　　１６６０ｍｍ、坪ｍ：　３４４　ｇ／ｒｒｔ’
の８層抄合、コート、白ポールの１，２層間に第５表の
澱粉をスプレーした。

第５表＊ＩＧＴ−ＪＩＳ　　Ｐ８１２９に準拠し、ＩＧ′ｒ試
験機を用いて測定した。

第５表に示されるように、本発明品Ｂはコーンスターチ
に比較して、同一塗布量で２倍近い［ＧＴの強度を示し
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は糊化開始温度を説明する温度と粘度との関係を
示すグラフである。第１図手続補正書　　　　　　番′。特許庁畏官殿　　　　昭和６３年　８　月３０日１、事
件の表示昭和　６３年特許願第　　１２６３１７　　号　　　　
　　　　　　　　１、発明の名称抄紙方法３　補正をする者事件との関係　特許出願人住所奈良県（ｉ）原市雲梯町１番地名称三和興産株式会社代表者森本清− ５、補正命令の日（Ｊ　　自発７、補正の内容（１）明細書第１０頁末行、「である。」とあるを「て
ちるが、」に訂正する。（２）同第１１頁第２表を以下の通り訂正する：」（３）同第１１頁第１Ｏ行、「グラフの値ではある）く
、Ｊとあるを「グラフの値。Ｊに訂正する。（４）同第■２頁末７行、「層間隔離」とあるを「層重
剥離」に訂正する。以上

Claims

【特許請求の範囲】

１、糊化開始温度３５〜５５℃を有する尿素硫酸エステ
ル化澱粉の水スラリーをスプレー糊として用いる抄紙方
法。