JPH0261196A - 紙及び類似製品のサイズ方法 - 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】 （発明の産業上の利用分野） 本発明はセルロース繊維または合成繊維をベースとする
紙または板紙、厚紙の如き類似製品のサイズ方法に関す
る。

（従来の技術とその課題） 紙、板紙、厚紙及び類似製品は、まずセルロース繊維ま
たは合成繊維を多量の水中に分散し、ついで分散液を水
が除去される抄紙機に通して連続紙ウヱプを形成するこ
とにより製造される。

繊維の性質、製造されろ紙または板紙の種類に応じて、
製品は繊維の水性分散液中に注入し得る種々の薬品で処
理される。殆どの抄紙法に共通な一つの特別な処理はサ
イズである。

紙のサイズは公知であり、二つの典型的なサイズ材料は
アルキルーケテンニ量体及びアルケニル無水コハク酸で
ある。これらの製品は例えば特開昭６２−２３１０９９
号、同第６１−１４６８９８号、同第６１−１６０４９
５号、同第５２−２５１０２号、第６０−２０９０５号
に記載されているようにエマルジョン形態で一般に使用
される。本発明は一般にサイズに関するが、本発明は特
にアルケニル無水コハク酸によるサイズに関する。

英国特許第１４９２１０４号は、ポリオキシアルキレン
アルキルエーテルもしくはポリオキシアルキレンアリー
ルアルキルエーテルまたは相当するモノ−及びジ−エス
テル誘導体を使用して低入力の剪断エネルギーでもって
環状酸無水物のエマルジョンを生成することを記載して
いる。このようなエマルジョンは酸無水物をセルロース
素材中に緊密に分散してサイズ紙を製造するのに使用さ
れる。

サイズエマルジョンはセルロース素材中で、あるいはセ
ルロース素材中に導入される前にその場で生成されても
よい。エマルジョンはカチオン化澱粉、ポリアミノエチ
ルアクリレート樹脂、エピクロルヒドリンと反応された
、もしくは未反応の、遊離アミノ基を有するポリアミド
等の如きカチオン化安定剤の存在下で調製されることが
好ましい。

これらのカチオン性安定剤の主な作用は、エマルジョン
の粒子を正に荷電しセルロース繊維の負に荷電された表
面にクーロン引力によるエマルジョン粒子の吸着を有利
にすることである。

窒素及び／または酸素を含むエマルジョンを使用してカ
チオン性安定剤の存在下で低剪断エネルギー人力でもっ
て環状酸無水物エマルジョンを生成することは、一般に
酸無水物を基準として２．０〜１０．０％の濃度の乳化
剤を使用して行なわれる。

同時に、酸無水物１部に対して典型的には１〜５部のカ
チオン性安定剤が使用される。

得られたエマルジョンは水中で化学的に不安定である。

その結果、１ミクロン未満の（ｓｕｂｍｉｃｒｏｎ）直
径をもつエマルジョン粒子は迅速に加水分解される。逆
に、低すぎる表面対物質の比をもつ３〜４ミクロン以上
の直径のエマルジョン粒子はセルロースに迅速に付着さ
れるのに充分なり−ロン引力を欠き、かくして抄紙に使
用されるプロセス用水中に懸濁されたまま残る。

従って、それらは処理水と共に連続的に循環され最終的
に加水分解されるが、これはサイズ化合物を浪費するだ
けでなく抄紙機の運転上の問題をひき起こす。そのエマ
ルジョン系のサイズ技術は更に乳化剤により生じた再湿
潤（ｒｅ−ｗｅｔｔｉｎｇ）現象、低いサイズ歩留り及
び発泡により不充分なサイズ紙を製造する。

再湿潤はセルロース繊維の表面に吸着された環状酸無水
物中の残留乳化剤の存在に帰因する。酸無水物粒子の表
面上に広がった乳化剤の極性基は水をその表面に吸引し
、かくしてセルロース中のヒドロキシ基との反応よりも
酸無水物の加水分解を有利にする。

更に、仕上紙上の残留乳化剤の存在は紙に望ましくない
水親和性を生じ、その結果サイズにより製造された水の
疎水性特性の減少を生じる。これらの難点は、乳化剤の
濃度を酸無水物基準で１．０％未満にすることにより、
及び酸無水物１部に対し１〜５部のカチオン性安定剤の
存在下で高剪断ミキサーを用いることにより解消されな
い。タービン型ミキサー（１００００〜２００００　ｒ
ｐｍの範囲で回転する）を使用することによってさえも
、１ミクロン未満及び３〜４ミクロン範囲の両方の粒子
の直径分布を制御することは難しい。酸無水物の分子量
及びそのアルケニル鎖の構造は上記の挙動に殆ど影響し
ない。

８〜１０ｋｇ／ｃｄ程度の高い入出力圧力損失をもつタ
ービンポンプに基く高剪断乳化技術は、最良のサイズ結
果のためエマルジョン粒子の直径分布を得るのに必要と
される。しかしながら、高剪断により生成されたエマル
ジョンは不充分な安定性を特徴とし、それらは迅速に相
分離する傾向がある。

サイズのために環状酸無水物エマルジョンを用いて紙を
製造することは、紙工業に一般に入手し得ない幾つかの
付加的な技術及び余計な注意を必要とする。

大きな空気−液体界面をもつ泡は紙及び水循環タンクの
両方に脂肪付着物の形成により循環液の蒸発を有利にす
る。これらはまた抄紙機の運転上の問題をひき起こす。

かくして、−層頻繁な清浄操作が必要とされることがあ
り、これはプロセスを中断させ製造費を増大する傾向が
ある。更にコストに不利な項目はエマルジョンのカチオ
ン性安定剤の使用により代表される。

紙のサイズに於いて環状酸無水物のエマルジョンを使用
する時に紙工業により遭遇された幾つかの問題が、下記
の文献に記載されている。

１９８７サイジング・ショート・コース（Ｓｉｚｉｎｇ
Ｓｈｏｒｔ　Ｃｏｕｒｓｅ）　、１９８７年４月８〜１
０日、アトタンク、ジョーシア州、ＴＡＰＰＩ　Ｐｒｅ
ｓｓ　　１９　Ｂ　７年。

１９８５アルカリン・ペーパーメーキング（Ａｌｋａｌ
ｉｎｅ　Ｐａｐｅｒｍａｋｉｎｇ）　、１９８５年４月
１７〜１９日、デンバー、コロラド州、ＴＡＰＰＩ　Ｐ
ｒｅｓｓ１９８５年、Ｉ　Ｓ　Ｓ　Ｎ　０７３Ｂ　−１
１９０゜かくして、紙のサイズは乳化された反応性の合
成製品を用いることにより行ない得るが、欠点は加水分
解によるサイズ化合物の浪費、再湿潤による不充分なサ
イズ紙、低いサイズ歩留り、発泡、水循環タンク中の脂
肪付着物の形成及び抄紙機の運転上の問題である。

更に、乳化製品によるサイズに基く紙製造方法は、以下
の理由により経済的ではない。

乳化剤及びエマルジョンの安定剤の必要なこと。

サイズの加水分解に帰因する低いサイズ歩留りを埋め合
わせるために一層多量のサイズ化合物を使用すること、
及びその結果として生じる紙の一層低い疎水性特性。

増大された数のプロセス中断に導く一層頻繁な清浄操作
の必要なこと。

高剪断タービンポンプの必要なこと。

本発明の主目的は、乳化サイズ化合物、特に環状酸無水
物をベースとする乳化サイズ化合物による紙のサイズに
関連する技術的問題及びコスト問題を減少し、または解
消することである。

本発明の目的は、サイズ化合物とセルロース素材とを接
触する方法であって、接触時間及びサイズ化合物の粒子
直径をその他の妥当なプロセスパラメーター（例えば、
セルロースの種類、紙素材のろ氷炭、無機填料の種類、
乾燥部分の温度、等）の関数として正確にかつ再現性良
く予め決定する接触方法を開発することである。

別の目的は、プロセス用水中の滞留期間中のサイズ化合
物の加水分解を減少する、合成サイズ化合物とセルロー
ス素材との接触方法を開発することである。

また、合成サイズ化合物をセルロース素材と接触する方
法は紙、厚紙等を製造する既存のプラントに容易に適合
し得ることが望ましい。

（課題を解決するための手段） これらの目的及び後に明らかになるその他の目的は、以
下の工程、 セルロース素材水スラリーの生成工程、このようなスラ
リーのカチオン化工程、祇ウェブ（乾燥していても湿れ
ていてもよい）の形成前、形成中または形成後に、ニー
トまたはガスもしくは溶媒の如き不活性化合物と共に溶
液中の合成サイズ剤をセルロース素材中に微細な液滴形
態で分散する工程、 祇ウェブを乾燥する工程 を含むサイズ方法により、紙、板紙、厚紙等の製造に於
いて達成される。

カチオン化スラリーは一般にサイズ剤との混合前に無機
填料で処理される。

本発明の方法の使用の更に別の利点は、それを実施する
のに必要とされる幾つかの操作の詳細な記載に於いて明
らかになる。このような操作は本発明を説明するために
記載され、本発明の限定を意味するものではない。

本発明を実施するのに好ましい操作に従って、反応性の
合成サイズ化合物は抄紙機のウェットエンド中に、好ま
しくはセルロース素材水スラリーが高乱流下にある場所
中で微細な液滴形態で連続的に分散され、サイズ化合物
と紙素材との迅速かつ完全な接触を得る。必要により、
乱流はスラリーの流れ中にじゃま板及び攪拌機を設ける
ことにより制御し得る。

サイズ化合物の分散は、紙素材中に浸漬された３６０度
噴霧ノズルを用いて都合よく得られ、これは予め決めた
寸法の液滴及び予め決めた粒子直径分布を生じる。噴霧
ノズルの型及び噴霧角度は、抄紙機の型及びノズルが最
良の結果のために配置される抄紙機内の場所に応じて変
化し得る。使用される噴霧ノズルの数は抄紙機の型及び
製造されろ紙または紙製品の種類に従って選び得る。

反応性の合成サイズ化合物は、加圧配管系により噴霧ノ
ズルに送られてもよい。噴霧圧は計量マイクロポンプに
より発生し得る。また、サイズ化合物は不活性乾燥ガス
で加圧される貯蔵タンクから噴霧ノズルに送られてもよ
く、その化合物は較正マイクロパルプにより計量し得る
。

貯蔵タンク、配管系、ノズル、弁及び計量マイクロポン
プは選ばれた温度の水で温度調節されて計量単位装置の
温度変化による支配的な低い処理速度に於ける計量問題
を避けることができる。

温度調節はサイズ化合物の決められた粘度値を得て噴霧
ノズルを出る時に予め決められた直径をもつ液滴を生成
するのに特に重要である。室温で固体または非常に粘稠
な反応性サイズ化合物が使用される場合には、粘度制御
が必須の特徴となり得る。例えば、これはバルミチル基
（または−層重い基）または分岐基よりも線状の基で置
換された環状酸無水物の場合またはアルキルケテンニ量
体の使用の場合である。

貯蔵タンク中のサイズ製品の加圧は、空気、窒素、アル
ゴン、メタン、プロパン、ブタン、クロロフルオロ炭化
水素、二酸化炭素、窒素プロトキシド（ｐｒｏ　ｔｏｘ
　１ｄｅ）の如き乾燥ガスにより室温またはほぼ室温で
得ることができる。上記のガスの幾つかは貯蔵温度で反
応性サイズ化合物中に可溶性である。

セルロース繊維上のサイズ化合物の液滴の吸着は、繊維
がオンライン、または紙素材調製管中のいずれかで受け
たカチオン化処理により助けられる。このようなカチオ
ン化は、樹脂の湿潤強度の保持、無機填料の保持等を有
利にするための紙製造に於ける通常の技術であり、もし
そうしなければ樹脂の湿潤強度、填料等は大部分失なわ
れるであろう。カチオン化は一般に長鎖脂肪アミン、ア
ミンを含む合成ポリマー、カチオン性変性澱粉、ポリア
ミド−アミン樹脂及びその他のカチオン化製品を用いて
行なわれる。典型的には、乾燥繊維の重量基準で０．０
２−３．５０重量％のカチオン化剤が使用される。

プロセス用水と分散液滴形態の反応性の合成サイズ化合
物との接触時間は、抄紙機ウェットエンドの乱流及びセ
ルロース繊維のカチオン化処理に応じて非常に短かい。

これらの因子は、繊維上のサイズ剤液滴の高い付着率が
得られるまで自由に変化し得る。

プロセス用水との極めて短かい接触時間及＋１イズ化合
物の天然の疎水性の組合せ作用は、サイズ化合物の加水
分解及びその結果生じる浪費を防止する。更に、液滴直
径を極めて低い値に下げることにより、セルロース繊維
との相互作用及びサイズ化合物の吸着が改良でき、かく
してサイズ歩留りを、現行のエマルジョン技術により得
ることができる水準を越える水準に増加し得る。

本発明を実施する別の操作に於いて、合成サイズ化合物
中のメタン、プロパン、ブタン、クロロフルオロ炭化水
素、二酸化炭素等の如き或種のガスの溶液が抄紙機のウ
ェットエンド中に、または抄紙機乾燥部分の前の形成さ
れた祇ウェブ上に、またはサイズプレス中に微細な液滴
の形態で直接噴霧される。

サイズ化合物溶液を含む貯蔵タンクに加圧配管系により
連結された１個以上のノズルまたは同様の装置が、サイ
ズ化合物溶液をセルロース−水スラリー中に分散するの
に使用し得る。上記のガスは蒸発して系から出て行くか
、あるいはプロセス用水により溶解されて、紙製造方法
に影響を何ら与えずに液滴分散を有利にする。

溶解されたガスの別の重要な作用は、水の加水分解作用
から液滴の表面を保護すること及びガスの蒸発中または
プロセス用水中へのその溶解中に液滴に新しい表面をそ
の場で形成することである。

好ましい方法の一つに従って液滴の生成が空気中で起こ
る場合には、サイズ化合物中に溶解されたガスが大気中
に直接蒸発する。

成る範囲のガス−サイズ化合物組成物が使用し得る。好
ましい組成物は所定の機械中で製造される祇の種類及び
プロセスパラメーターに依存し得るので、それは実験的
に決定し得る。一般に、溶解ガスの濃度はサイズ化合物
に対して２０〜５０％の範囲であり得るが、コスト因子
が非常に重要である場合には経済的な理由からガス濃度
が１〜１９％の範囲に保たれることが好ましい。またサ
イズ化合物ガス溶液は、窒素と二酸化炭素、窒素とメタ
ンの如き低い溶解性をもつ型のガスと高い溶解性をもつ
型のガスをサイズ化合物に予め混合することにより得る
ことができる。

別の操作に於いて、反応性の合成サイズ化合物がまず無
水の非プロトン性の水溶性不活性溶媒中に溶解される。

その溶液は１個以上のノズルにより微細な液滴として抄
紙機ウェットエンドで水−セルローススラリー中に直接
噴霧される。この場合、不活性溶媒はプロセス用水によ
り溶解され、かくして反応性のサイズ化合物液滴を水の
加水分解作用から防止し、セルロースの存在下で新しい
表面をその場で形成する。

上記の非プロトン性溶媒中に溶解された不活性ガス（例
えば二酸化炭素）の存在がまたこの種の操作のために要
求される。

有用な非プロトン性化合物の例はケトン、エステル、エ
ーテル、芳香族炭化水素及び脂肪族炭化水素（例えばア
セトン、メチルエチルケトン、アセトニルアセトン、酢
酸メチル、エチレングリコールジアセテート、ジオキサ
ン等）を含む。サイズ化合物との溶液中の成る範囲の溶
媒濃度が考えられる。好ましい組成はプロセスパラメー
ターに応じて実験により決められる。コストを考慮する
と、また水循系中の溶媒蓄積を避けるためには、１〜１
９％の範囲の溶媒濃度は２０％〜５０％以上の範囲の濃
度よりも好ましい。

本発明を実施する別の好ましい操作に於いて、反応性の
サイズ化合物は、噴霧され微細な液滴に変換される直前
に、無水のプロトン性の水溶性化合物中に溶解される。

反応性サイズ化合物を含むプロトン性の無水溶媒の好ま
しい濃度は、非プロトン性溶媒の場合に既に開示された
とおりである。このような溶媒の類は、アルコール、エ
ーテルアルコール、エステルアルコール（例えばメチル
アルコール、エチルアルコール、２−ブトキシェタノー
ル、エチレングリコールモノアセテート、２−（２−ブ
トキシェタノール））等を含む。

抄紙機ウェットエンド中への紙素材に対する０、００５
〜２．０重量％（乾燥繊維の重量基準）の濃度のサイズ
剤の添加にひき続いて、祇ウェブは９０〜１２０℃の範
囲の温度に加熱することにより乾燥され、かくして反応
性サイズ化合物とセルロースのヒドロキシル基との間の
反応を有利にする。これは、祇ウェブ表面及び厚み部分
を反応性サイズ化合物で含浸するのに必要とされる圧力
をも与える加熱シリンダーにより行なわれてもよい。

本発明を実施する別の操作に従って、合成サイズ化合物
は、小さい噴霧角度を有する１個以上のノズルにより、
形成された紙ウエブ上に噴霧される。ノズルは紙ウェブ
の一側面の方向に、または反対側に、または両側面を同
時に噴霧する。

この技術により、噴霧は紙ウェブの全表面に拡大でき、
あるいはまだ湿れでいる時もしくはサイズプレス中のい
ずれか、または両方の状態の表面の成る部分に制限し得
る。

サイズプレス中で噴霧する場合、紙を乾燥するのに使用
される最終の乾燥シリンダーは、紙の湿潤厚さのサイズ
化合物による含浸及びセルロースのヒドロキシル基との
反応の両方を確実にするのに充分な圧力を加えかつ充分
に高い温度に達するべきである。

サイズ化合物がサイズプレス中で適用される場合、その
濃度は乾燥繊維基準で２重量％を越える値に達し得る。

コストの結果、−層高濃度が可能である。

サイズプレス処理の場合、加熱シリンダーは、サイズ化
合物とセルロースのヒドロキシル基との間の反応を有利
にするのに充分高い温度及び圧力水準であるべきである
。

サイズ化合物濃度が一層高い範囲にある場合には、この
ような反応を得るために成る期間が必要とされる。

好ましい反応性の合成サイズ剤は、 −船人 （式中、Ｒ１は有機の疎水性基である）の環状酸無水物
である。Ｒ１が分岐鎖の０８〜ＣＩ６アルケニル基であ
る液体の環状酸無水物が更に好ましい。

サイズ化合物で処理し得るセルロースの典型例は、漂白
または未漂白の、広葉樹及び針葉樹、セミケミカルパル
プ、枠木パルプ及びこれらの組合せから誘導される。ま
た合成レーヨン繊維または再生セルロース繊維並びに古
紙及び古厚紙が使用し得る。

本発明は、如何なるサイズ材料にも適用でき、その例は
上記の１９８７サイジング・ショート・コース・リファ
レンスに記載されたようなハロゲン化アシル、環状酸無
水物、アルキルヶテンニ量体、イソシアネート、アルキ
ルアミノクロリド、尿素誘導体、カルボン酸クロリド、
クロロスルホン酸アミド及びクロロリン酸アミドを含む
。それらの材料が固体である場合には、それらを溶液と
して適用することが必要なことがある。

以下の実施例は本発明を説明する。

Ａ）　漂白硫酸セルロース３４〜３６℃５Ｒ（６０％広
葉樹、４０％針葉樹）を水道水中に２１．３ｇ／ｌ！で
スラリーにする。このスラリー４７０ｇを０．５重量％
までのカチオン化ジャガイモ澱粉及び０．２５％までの
水和硫酸アルミニウムで処理し３００ｒｐｍで５分間撹
拌し、ついで撹拌せずに１０分間放置する。

Ｂ）澱粉５０ｇを水３００　ｍｌ中でクツキングするこ
とにより澱粉溶液を新しく調製し、ついで冷水で９３０
ｇまで希釈し、続いて０．１％の固形分に希釈する。

Ｃ）１０分間放置した後、処理されたセルローススラリ
ー４７０ｇを４１に希釈して０．２５％のセルロース濃
度とし、ｐＨを６．８０に調製する。

羽根撹拌機で１１００Ｏｒｐで撹拌しながら、４２のス
ラリーを検討するサイズ化合物の可変量で処理する。サ
イズ化合物の添加が終了した時、撹拌を３０Ｏｒｐｍに
下げ、０．０００〜０．０４００％のカチオン性ポリア
クリルアミドを添加する。撹拌を更に５分間続け、つい
で停止する。

Ｄ）　手すき紙をフランク（Ｆｒａｎｋ）手すき機械中
でつくって坪量（ｇｒａｍｍａｇｅ）約１００ｇ／ｍの
手すき紙を得る。手すき紙をオーブン中１０５℃で６０
分間乾燥する。手すき紙を２２℃、５０％の相対湿度で
１２時間コンディショニングした後、６０”コツプ（Ｃ
ＯＢＢ）測定を行なう。

Ｅ）実施例中の全ての濃度は乾燥セルロースを基準とす
る重量で示す。

Ｆ）　下記の環状酸無水物をサイズ化合物として試験し
た。化合物Ａ−Ｃ，！モノオレフィン鎖で置換された無
水コハク酸、化合物Ｂ　　Ｃ＋　ｈ　””　ｌａモノオ
レフィン鎖で置換された無水コハク酸。

夫施華−土 乾燥アセトン２５重量部及びサイズ化合物Ａ７５部の溶
液をフラスコ中で調製し、栓をして窒素充填ドライボッ
クス中に貯蔵した。

前記の漂白硫酸セルロースを、工程Ａ及びＢに既に記載
されたようにして調製しカチオン化する。

サイズ化合物Ａのアセトン溶液０．０４−をマイクロシ
リンジで測定し、工程Ｃに記載されたように４１に希釈
されたセルローススラリー４７０ｇ中に生じた渦巻中に
微細な液滴に更に分割された噴霧として注入する。注入
後、撹拌を３０Ｏｒｐｍに下げ、乾燥セルロース１００
部に対して０．０３７５部のカチオン性ポリアクリ冗ア
ミドを水溶液として添加した。撹拌を５分後に停止した
。サイズ化合物は乾燥セルロースを基準として０．３重
量％であった。前記のようにして手すき紙を調製し、乾
燥し、コンディショニングした。６０“コツプ値はフェ
ルト（Ｆと称する）２０及びワイヤー（Ｗと称する）１
９であり、手すき紙は１００の坪量を有していた（これ
は優れたサイズを示す）。

乱流セルローススラリー中にマイクロシリンジにより直
接生成されたサイズ化合物Ａの微細な液滴を、過剰な水
中のアセトン溶解により直径を更に減少する。更に、こ
のような溶解はセルロースのカチオン化繊維表面の存在
下でサイズ化合物の液滴に新しい表面を形成しクーロン
引力による付着を有利にし、かつ実際に水層との接触及
びその結果としての製品の加水分解を全て排除する。

実範貫−叢 ５０−５０重量比の乾燥アセトン−サイズ化合物Ａの溶
液をフラスコ中で調製し、栓をして窒素充填ドライボッ
クス中に貯蔵する。前記の組成及び量の漂白硫酸セルロ
ースを、工程Ａ及びＢに既に記載したように処理しカチ
オン化する。アセトン溶液０．０６１ｎ１を、実施例１
に記載したようにしてセルローススラリー中に導入する
。添加されたサイズ化合物Ａは、乾燥セルロースを基準
として０．３重量％に相当する。前記のようにして乾燥
されコンディショニングされた手すき紙はＦ１７、Ｗ１
７の６０＃コツプ値を有し、これは優れたサイズを示す
。坪量は９３であった。

この実施例は、反応性の合成す、イズ化合物の溶液のア
セトン含量を２倍にすることがサイズに悪影Ｃを与えな
いことを示す。アセトンが不活性であること及びその作
用はプロセス用水中へのその溶解の結果として一層大き
な接触表面をもち一層小さく、しかも加水分解されてい
ない液滴を生成することにのみ制限され得ることが確認
された。

ｔ−１較闇し サイズ化合物Ａのアセトン溶液を添加する代わりにニー
トのアセトン０．０３Ｍ１のみを添加する以外は同じ条
件で実施例２を繰り返した。上記のようにして生成され
た手すき紙は、コツプ“６０を測定する試みが失敗した
ことにより示されるように全くサイズされていなかった
。紙は疎水性特性を有していなかった。

この例は、アセトンがサイズ活性をもたず、しかも環状
酸無水物に基く祇のサイズ方法を妨害しないことを確認
する。

実差貰−１ サイズ溶液を乾燥アセトン中のサイズ化合物Ｂの５０％
溶液に代えて実施例２を繰り返した。その他の条件及び
方法は全て同じであった。この場合に於いても、添加さ
れたサイズ化合物は乾燥セルロースに対して０．３重量
％に相当する。前記のようにして調製されコンディショ
ニングされた手すき紙はＦ１７、Ｗ２Ｂの６０＃コツプ
値を有し、優れたサイズを示した。秤量は１００であっ
た。

この実施例は、本発明の処理を使用する場合には、環状
酸無水物中に存在するモノオレフィン鎖の長さによりサ
イズが影古されないことを示す。

尖韮貫−）− 前記の組成及び量の漂白硫酸セルロースを前記のように
して処理しカチオン化する。工程Ｃに記載したようにし
て、三つの別々の量の処理セルロースを希釈した後、可
変量のサイズ化合物Ａをマイクロシリンジで測定し、セ
ルローススラリー中に浸漬された撹拌機（１１０００ｒ
ｐで回転する）の渦巻き中に注入した。撹拌機の回転速
度を３００ｒｐｍに下げた後に、乾燥セルロースに対し
て０．０３７５重量％のカチオン性ポリアクリルアミド
（水溶液として）を添加した。５分後に、撹拌を止めた
。前記のようにして、手すき紙を調製し乾燥する。下記
の結果が得られた。

サイズ化合物Ａ　　　　　６０″コツプ　　坪　景品　
　、　に　・する　　°　（χ）ＦＷ　　　　　　より
Ｈ＞０．３　　　　　　　２０２０　　　９４０．２　
　　　　　　１９２０　　１０３０．１　　　　　　　
２２２３　　１０５結果は、撹拌されたセルローススラ
リー中への小液滴の微細分散液としてのニートのサイズ
化合物への撹拌下の直接の添加が低い処理速度で非常に
サイズされた紙を生成することを示す。

大茄貨−１ 実施例５と同じ条件下でサイズ化合物Ｂを用いて実施例
５を繰り返し、下記の結果を得た。

サイズ化合物Ｂ　　　　　６０“コツプ　　坪　量莢晟
做毀泣対長北崖（％、）　　　Ｆ　　　Ｗ　　　ｉＬ並
）０．３　　　　　　１８１７　　　９６０．２　　　
　　　１８２０　　　９９０．１　　　　　　２１　２
２　　１０３これらの結果は実施例５の結果を確認し、
サイズ化合物のモノオレフィン鎖長が増大される場合、
紙のサイズに関する悪影響が観察されないことを確認す
る。

ノｊ罰州−１ この実施例は、サイズ化合物の添加前のカチオン化ジャ
ガイモ澱粉及び水和硫酸アルミニウムによるセルロース
のカチオン化の影響を示す。

セルロースカチオン　化 硫酸アルミニ　　澱　　粉 久Ｆ用Ｊ世」ｉ−二重Ｊ！」４ ｏ、ｏｏ　　　　　ｏ、ｏ。

Ｏ，２５０，５０ ポリアクリルアミＦ　　　　　　　６０＃コツプ’　　
　　（％＞　　　Ｆ　　　Ｗ ｏ、００　　　　　　　　　　サイズ　されｔｏ、００
　　　　　　　２２　　　１９この結果はセルロースの
前カチオン化が良好なサイズを得るのに必要であること
を示す。

実詣勇−１ サイズ化合物８０．２％及び前カチオン化するための可
変量のカチオン化澱粉を使用し、その他の濃度は全て変
えないで実施例５を繰り返す。

セルロース処理　　　　　　６０″コツプ左±土ヱ化Ａ
Ｍ里！ｆ−ｘ　　　　　Ｆ　　　　ＷＯ，５０１９２０ ０，３０２７２８ ０，１０２７２に の結果は、ニートの化合物Ｂを用いるサイズにより相当
な節約が紙の製造に於いて可能であることを示す。この
目標はセルロースの前カチオン化に於ける澱粉の量を減
少することにより、及びエマルジョン安定剤としての澱
粉を省くことにより達成される。

大衡■−主 この実施例に於いて、重量は全て乾燥セルロースを基準
とする。平均硬度のプロセス用水中２１．６ｇ／ｌの濃
度でろ木皮３１度ＳＲの漂白硫酸セルロース（６０％広
葉樹、４０％針葉樹）１．５トンを、０．５％のカチオ
ン化ジャガイモ澱粉（ロケットＦｒハイカット　（Ｒｏ
ｑｕｅｔｔｅ　Ｆｒ、　ＨＩＣＡＴ）１８０、商標）つ
いで０．２５％の硫酸アルミニウム水和物（アルム（ａ
ｌｕｍ）　）で処理した。

前処理した紙素材を、幅０．５６　ｍのフォードリナー
（Ｆｏｕｒｄｒｉｎｉｅｒ）ネット及び一連の２２個の
スチーム加熱乾燥シリンダーが取り付けられ、４０ｍ／
分で運転し毎時１００　ｋｇの紙を製造するシクマ（Ｓ
　Ｉ　ＣＭＡ）抄紙機に供給する。この機械を運転して
坪量約８０〜８５　ｇ／ｒｄの紙を製造した。

水中にスラリーにされた炭酸カルシウム（クライーマイ
クロ−’−７り（Ｃｒａｉｅ　Ｍｉｃｒｏｎｉｃ）　　
０％商標）を、抄紙機ヘッドボックスの前のファンポン
プの上流の白水による希釈の前に、紙素材中にオンライ
ンで計量して入れた。炭酸カルシウムの添加後の紙素材
のｐＨは７．２〜７．６の範囲である。

ステンレス鋼キャビラリイ配管により、ステンレス鋼の
１５０ミクロンの噴霧ノズルに連結されたミリボアーウ
ォーターズ・モッド（ＭｉｌｌｉｐｏｒｅＷａｔｅｒｓ
　Ｍｏｄ、）　５１０精密マイクロポンプを使用して、
分岐ＣＩ２アルケニル側鎖を有するニートのアルケニル
無水コハク酸（ＡＳＡと称する）を周囲温度で計量する
。ポンプ圧力は３０〜５０ｋｇ／ａｎ！の範囲である。

ノズルを、ファンポンプに入いる希釈紙素材用配管内に
配置する。ファンポンプ内の紙素材中に広がっている乱
流の結果として、ノズルを出る環状酸無水物が紙素材中
に迅速に分散され紙素材と均一にされる。

二つの連続の実験に於いて、０．２５％及び０．２％の
ＡＳＡを紙素材中に導入する。その実験に於いて、唯一
の変化はＡｓＡ濃度であり、その他の機械運転パラメー
ターは全て変えない。

０、０３８％のポリアクリルアミド（ツァイマー・アン
ド・シュワルツ（Ｚｓｃｈｉｍｍｅｒ　＆　Ｓｃｈｗａ
ｒｔｚ）Ｆ　０４５５０Ｂ　Ｐ　Ｍ、商標）を、ＡＳＡ
処理紙素材がヘッドボックスに入る直前にその紙素材中
に凝集剤として添加する。

祇ウェブを、巻き取られる前に抄紙機の乾燥部分中で乾
燥し、その部分の水蒸気加熱シリンダーは５０〜１１０
℃の範囲の温度に達するようにプログラミングされてい
る。

本発明のサイズ技術を用いてニートの環状酸無水物をノ
ズルにより紙素材に直接噴霧することにより商業的なサ
イズ紙約１．３トンを製造する間の１４時間の操作中、
下記の抄紙機パラメーターを観察する。

ＡＳＡ重　　　　　　　　０．２５　０．２ヘットネフ
クス紙素材濃度（ｇ／　ｌ　）　　　　　　　　　３．
５６　　　　３．６７最初の通過保持率、全固形分（χ
）　９２．７０　９２．４０最初の通過保持率、ＣａＣ
０ｚ（Ｘ）　　　７５．７０　７６．９０天分（４２５
℃）、（％”）　　１６．４０　１５．５０ゼ一タ電位
、白水、（ｍＶ）　　　　＋８　　　　＋６フエルトコ
ツプ６０“機械　　　　２３２４坪量機械（ｇ／ｃｆｆ
ｌ）　　　　８０　　８３２２℃、相対湿度５０％で２
４時間コンデ、イショニングした後、紙を試験し、下記
の結果を得る。

０．２％のＡＳＡでサイズされた 坪量、ｇ　／　ｍ　　　　　　　　　　　　　８４．７
相反密度（Ｒｅｃｉｐｒｏｃａｌ　ｄｅｎｓｉｔｙ）、
ｃｉ／ｇ　　　１．２９破裂指数（Ｂｕｒｓｔ　１ｎｄ
ｅｘ）　　　　　　　　　　２．０５白色度エルレフｔ
　（Ｅｌｒｅｐｈｏ）、χ　ワイヤー　　　　　　　　
　８３．３フエルト　　　　　　　　　８３．２ 平滑度ベック（Ｂｅｋｋ）、秒ワイヤー　　　　　４１
．０フエルト　　　　　　　　　４２．０ コツプ６０“、ｇ／ｍ　　　ワイヤー　　　　　２１．
３フエルト　　　　　　　　　　２１．７この結果は、
紙素材中へのニートＡＳＡの直接の噴霧による添加が通
常の商業的な特性を有する紙を製造することを示す。

尖施拠−上主 Ｃ＋６〜Ｃｌ１ｌアルケニル側鎖を有する環状酸無水物
（ロケットＦｒ、フィブラン（Ｆｉｂｒａｎ）　　７１
　、商標）の等量を使用する以外は全て同様にして実施
例９を繰り返す。また、この実施例に於いて、環状酸無
水物をファンポンプの上流で紙素材中にノズルによりニ
ートで噴霧する。

商業的なサイズ紙約１．２トンが製造される間の１３時
間の紙製造操作中に、下記の抄紙機パラメーターを観察
する。

フィプラン　重量％ ヘッドボックス　紙素材濃度　（ｇ／　１２　）最初の
通過保持率、全固形分（％） 最初の通過保持率、ＣａＣＬ　（％） 灰分（４２５℃）、（％） ゼータ電位、白水、（ｍＶ） フェルトコップ６０′機械 坪量機械　軸／ｃｆｆｌ） ０．２５０．２ ３．５２　　３．４８ ９２．４０　　９１．００ ？５．５０　　６９．３０ １４．２０　　１４．８０ ０．２５％のフィブーン７１でサイズされた坪量、ｇ　
／　ｒｄ　　　　　　　　　　　８３．５相反密度、ｃ
ｒａ／ｇ　　　　　　　　　　　１．３０破裂指数　　
　　　　　２．４９ 白色度エルレフォ、χワイヤー　　８３．４フエルト　
　８３．３ 平滑度ベック、秒　　ワイヤー　　３８．０フエルト　
　４２．０ コツプ６０“、　ｇ／ポ　　ワイヤー　　２０．２フエ
ルト　　２１．０ この結果は、紙素材中へのニートの環状酸無水物の直接
の噴霧による添加が、上記の環状酸無水物に結合された
アルケニル側鎖の長さに独立に通常の商業的な特性を有
する紙を製造することを示す。

２２℃、相対湿度５０％で２４時間コンディショニング
した後、紙を試験し下記の結果を得る。

手 続 補 正 書（方式） １、事件の表示 ２、発明の名称 ３、補正をする者 事件との関係 名 称 田 文 毅 殿 平成１年特許願第１５９３８９号 紙及び類似製品のサイズ方法

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）セルロース水スラリーをカチオン化化合物で処理
   し、 乾燥または未乾燥の紙ウェブの形成前、形成中または形
   成後に、ニートまたは溶液中のサイズ製品を上記のセル
   ロース水スラリー中に液滴形態で分散し、 紙ウェブを乾燥する ことを特徴とする紙及び類似製品のサイズ方法。
2. （２）セルロース水スラリーがまた無機填料で処理され
   る請求項１記載の方法。
3. （３）サイズ製品の液滴の分散が高乱流の場所にあるセ
   ルロース水スラリー中に１個以上のノズルにより直接得
   られる、請求項１または２記載の方法。
4. （４）サイズ製品が、 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ＿１は有機の疎水性基、通常線状もしくは分
   岐の非環式アルキル基、アルケニル基、アルケニル基ま
   たはアルキル基、アルケニル基、アルケニル基で置換さ
   れたシクロアルキル基、または５〜８０個の炭素原子を
   有する、アルキル基、アルケニル基アルケニル基で置換
   されたアラルキル基である） の環状酸無水物である、請求項１〜３のいずれか記載の
   方法。
5. （５）反応性サイズ製品が乾燥繊維基準で０．００５〜
   ２．０重量％の好ましい範囲の濃度で上記のセルロース
   スラリーに添加される、請求項１〜４のいずれか記載の
   方法。
6. （６）サイズ化合物が不活性液体中の溶液としてセルロ
   ーススラリーに添加される請求項１〜５のいずれか記載
   の方法。
7. （７）水スラリー中のセルロースのサイズのためのエー
   トのサイズ材料の使用。
8. （８）サイズ材料が環状酸無水物である請求項７記載の
   使用。
9. （９）水スラリー中のセルロースのサイズのための不活
   性溶媒中のサイズ材料の溶液の使用。