JPH03104998A - Sizing method - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は、樹脂サイズ分散液を用いる炭酸カルシウム
含有紙のサイジング方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention This invention relates to a method for sizing calcium carbonate-containing paper using a resin sizing dispersion.
従来の技術
樹脂サイズ分散液を用いて炭酸カルシウム含有紙をサイ
ジングすることには実際上は相当な困難を伴うが、この
理由は、樹脂サイズの沈澱と固着に常用される硫酸アル
ミニウム等の酸性反応性アルミニウム塩の溶液が炭酸カ
ルシウムと望ましくない様式で反応して該塩が分解する
からである。BACKGROUND OF THE INVENTION Sizing calcium carbonate-containing papers using resin-sized dispersions presents considerable practical difficulties, due to acidic reactions such as aluminum sulfate commonly used to precipitate and fix resin sizes. This is because solutions of aluminum salts react with calcium carbonate in an undesirable manner, causing the salts to decompose.
このような望ましくない反応を実際上防止するために、
従来から種々の方策が講じられている。To practically prevent such undesirable reactions,
Various measures have been taken in the past.
このような方策としては以下の方法が例示される:
(1) i酸アルミニウムの代替物として、比較的弱い
酸性反応性の塩基性ポリヒドロキシ塩化アルミニウム、
例えばヨーロッパ特許第0.068,812号および才
一ストリア国特許第356.511号各明細書に記載の
化合物、または塩基性ポリヒドロキシ塩化アルミニウム
もしくはこれらの水和物、例えばヨーロッパ特許!0.
1 2 5.2 2 1号明細書に記載の化合物を使用
する方法、
(2)水溶性アルミン酸塩、好ましくはアルミン酸ナト
リウムをサイジング処理に付される水性繊維懸濁液に、
pHが少なくとも9になるまで添加し、次いで、例えば
硫酸もしくは硫酸アルミニウムを用いて系のpHを4.
5より小さい値まで低下させる方法(米国特許第3,5
40.980号明細書参照)、
(3)アルミン酸のアルカリ金属塩と樹脂サイズを含有
するパルプサイジング剤を中性条件下で、炭酸カルシウ
ム含有繊維懸濁液と混合し、次いで有機酸もしくは無機
酸および/または酸性反応性塩、例えば硫酸アルミニウ
ムを用いて活性化処理をおこなう方法(ヨーロッパ特許
第0.112.525号明細書参照)、(4)塩基性ポ
リヒドロキシ塩化アルミニウムを含有するコロホニー分
散液を基剤とするサイジング剤を使用する方法(ヨーロ
ッパ特許第0.200.002号明細書参照)、
(5)樹脂サイズの希釈分散液を製紙用パルプに添加す
る前に、該希釈分散液を硫酸アルミニウムもしくはポリ
ヒドロキシ塩化アンモニウムの希釈液と混合する方法。Examples of such measures include the following methods: (1) As a substitute for aluminum i-acid, basic polyhydroxyaluminum chloride with relatively weak acidic reactivity,
For example, the compounds described in European Patent No. 0.068,812 and Saichistrian Patent No. 356.511, or basic polyhydroxyaluminum chloride or hydrates thereof, such as the European Patent No. 356.511, for example, 0.
1 2 5.2 2 Method of using the compound described in specification 1, (2) adding a water-soluble aluminate, preferably sodium aluminate, to an aqueous fiber suspension to be subjected to a sizing treatment;
until the pH is at least 9, and then lower the pH of the system to 4.0 using, for example, sulfuric acid or aluminum sulfate.
5 (U.S. Patent Nos. 3 and 5)
(3) A pulp sizing agent containing an alkali metal salt of aluminate and a resin size is mixed with a fiber suspension containing calcium carbonate under neutral conditions, and then an organic acid or an inorganic acid Activation treatment with acids and/or acidic reactive salts, such as aluminum sulfate (see European Patent No. 0.112.525); (4) colophonic dispersions containing basic polyhydroxyaluminum chloride; (5) using a liquid-based sizing agent (see European Patent No. 0.200.002), (5) adding the diluted resin-sized dispersion to the paper pulp; method by mixing with a dilute solution of aluminum sulfate or polyhydroxyammonium chloride.
これらの方法においては、いずれの場合も、炭酸カルシ
ウム含有繊維懸濁液が、酸または酸性反応性塩である酸
性反応性化合物と接触し、このため炭酸カルシウムが分
解するという問題がある。The problem with these methods is that in each case the calcium carbonate-containing fiber suspension comes into contact with an acidic reactive compound, which is an acid or an acidic reactive salt, so that the calcium carbonate decomposes.
さらに実用的には、炭酸カルシウムと樹脂サイズ分散液
を含有する製紙用パルプに、酸性反応性アルミニウム化
合物の添加前、添加時もしくは添加直後において、該ア
ルミニウム化合物の添加位置もしくは該添加位置の前後
からアルミン酸ナトリウム溶液を添加することによって
、該アルミニウム化合物を中和する方法も知られている
。この方法を使用することによって、サイジングを中性
のpH領域内においておこなうことができるので、炭酸
カルシウムの分解を少なくすることは可能であるが、こ
れを完全に抑制することはできない。Furthermore, practically, it is possible to add the acidic reactive aluminum compound to the papermaking pulp containing calcium carbonate and the resin size dispersion, before, during or immediately after the addition of the acidic reactive aluminum compound, from the addition position of the aluminum compound or before and after the addition position. It is also known to neutralize the aluminum compounds by adding sodium aluminate solutions. By using this method, the sizing can be carried out in a neutral pH range, so it is possible to reduce the decomposition of calcium carbonate, but it cannot be completely suppressed.
水酸化ナトリウム溶液もしくはアルミン酸溶液を用いて
硫酸アルミニウム溶液から沈澱させて得られる水酸化ア
ルミニウム形態の戊分であって、樹脂サイズの沈澱と固
着に使用されるアルミニウム成分を添加する実験室規模
での試みは戊功しなかったが、これは、このような沈毅
法によって調製される水酸化アルミニウムが非常にかさ
ばったゼラチン状物質であるために、製紙用パルプに分
散させることが極めて困難になることに起因する。Aluminum hydroxide form obtained by precipitation from aluminum sulfate solution with sodium hydroxide solution or aluminate solution, which can be used on a laboratory scale with the addition of the aluminum component used for resin size precipitation and fixation. Attempts to do so were unsuccessful, as the aluminum hydroxide prepared by such precipitation methods is a very bulky gelatinous material, making it extremely difficult to disperse into paper pulp. This is due to this.
さらに、この沈澱法によって調製される水酸化アルミニ
ウムは不均質であって、サイジングを妨害するアルカリ
性反応性成分を含有する。さらにまた、この種の水酸化
アルミニウム沈澱物は急激に熟或するので、そのサイジ
ング作用はさまたげられる。Additionally, the aluminum hydroxide prepared by this precipitation method is heterogeneous and contains alkaline reactive components that interfere with sizing. Furthermore, since aluminum hydroxide precipitates of this type ripen rapidly, their sizing action is hindered.
発明が解決しようとする課題
この発明は、従来の前記問題点を解決し、炭酸カルシウ
ム含有紙のサイジングを、炭酸カルシウムの分解を伴う
ことなく、樹脂サイズ分教液を用いておこなうことので
きる方法を提供するためになされたものである。Problems to be Solved by the Invention The present invention solves the above-mentioned conventional problems and provides a method for sizing paper containing calcium carbonate using a resin size separation solution without decomposing calcium carbonate. It was created to provide the following.
課題を解決するための手段
即ちこの発明は、(i)水酸化アルミニウムを021〜
50g/l含有し、pHが6〜8の均質水酸化アルミニ
ウムの水性コロイド溶液を調製し、(ii)該コロイド
溶液の調製中もしくは調製直後に、該コロイド溶液を製
紙用パルプまたは樹脂サイズ分散液と乱流条件下で混合
することを含む、樹脂サイズ分散液を用いる炭酸カルシ
ウム含有紙のサイジング方法に関する。Means for solving the problem, that is, the present invention provides (i) aluminum hydroxide
preparing an aqueous colloidal solution of homogeneous aluminum hydroxide containing 50 g/l and having a pH of 6 to 8; (ii) adding the colloidal solution to a papermaking pulp or resin size dispersion during or immediately after the preparation of the colloidal solution; A method for sizing paper containing calcium carbonate using a resin sizing dispersion comprising mixing under turbulent conditions with a resin sizing dispersion.
水酸化アルミニウムのコロイド溶液は、酸性反応性アル
ミニウム塩を1〜40g/4,好ましくはl5〜20g
/l含有する水溶液を調製し、該水溶液を、少なくとも
1種のアルカリ性反応性物質を1−50g/4,好まし
くは10〜20g/l含有する水溶液と化学量論量の割
合で乱流条件下で混合することによって調製するのが好
ましい。しかしながら、酸性反応性アルミニウム塩を1
〜40g/l、好ましくは15〜20g/l含有する水
溶液をOH型のアニオン交換体上を接触通過させてもよ
い。The colloidal solution of aluminum hydroxide contains 1 to 40 g/4, preferably 15 to 20 g of acidic reactive aluminum salt.
/l of an aqueous solution containing at least one alkaline reactive substance in a stoichiometric ratio with an aqueous solution containing 1-50 g/l, preferably 10-20 g/l, under turbulent flow conditions. Preferably, it is prepared by mixing at However, 1 acidic reactive aluminum salt
An aqueous solution containing up to 40 g/l, preferably 15 to 20 g/l, may be catalytically passed over an OH type anion exchanger.
適当な酸性反応性アルミニウム塩としては硫酸アルミニ
ウム、塩化アルミニウム、燐酸二水素ア?ミニウム、式
AI2,(○H),.CQ3.−(式中、nは1より大
きい数を示す)で表わされる塩基性のポリヒドロキシ塩
化アルミニウム、式AI2,(O H).(S04)T
3a−ml/■(式中、nはlより大きい数を示す)で
表わされる塩基性のポリヒドロキシ硫酸アルミニウム、
またはこれらの水和物等が例示される。Suitable acidic reactive aluminum salts include aluminum sulfate, aluminum chloride, and dihydrogen phosphate. minium, formula AI2, (○H), . CQ3. - (wherein n is a number greater than 1) basic polyhydroxyaluminum chloride, formula AI2, (OH). (S04)T
3a-ml/■ (in the formula, n represents a number larger than l) basic polyhydroxyaluminum sulfate,
Or hydrates thereof, etc. are exemplified.
アルカリ性反応性物質としては、無機物、例えば、アル
カリ金属水酸化物、アルミン酸ナトリウム、珪酸ナトリ
ウムもしくは珪酸カリウム等、例えばアルミン酸ナトリ
ウムと珪酸ナトリウムもしくは珪酸カリウムとの混合物
等、および有機塩基が例示される。適当な有機塩基とし
ては第一、第二もしくは第三アルキルアミン、例えばメ
チルアミン、エチルアミン、ジメチルアミン、ジエチル
アミン、トリメチルアミンもしくはトリエチルアミン等
、第四アルキルアンモニウム水酸化物、例えばテトラメ
チルアンモニウム水酸化物もしくはテトラエチルアンモ
ニウム水酸化物等、またはモノ−、ジ−もしくはトリー
アルカノールアミン、例えばモノエタノールアミン、ジ
エタノールアミンもしくはトリエタノールアミン等が例
示される。Examples of alkaline reactive substances include inorganic substances such as alkali metal hydroxides, sodium aluminate, sodium silicate, or potassium silicate, such as mixtures of sodium aluminate and sodium or potassium silicate, and organic bases. . Suitable organic bases include primary, secondary or tertiary alkylamines, such as methylamine, ethylamine, dimethylamine, diethylamine, trimethylamine or triethylamine, quaternary alkylammonium hydroxides, such as tetramethylammonium hydroxide or tetraethylamine. Examples include ammonium hydroxide and the like, or mono-, di- or tri-alkanolamines such as monoethanolamine, diethanolamine or triethanolamine.
水酸化アルミニウムのコロイド溶液のpHは、前述のよ
うに、6〜8、好ましくは6.5〜7.5、特に6.8
〜7.2である。該コロイド溶液は、流速2〜10m/
sの条件下で製紙用パルプと激しく混合するのが好まし
い。The pH of the colloidal solution of aluminum hydroxide is, as mentioned above, 6-8, preferably 6.5-7.5, especially 6.8.
~7.2. The colloidal solution has a flow rate of 2 to 10 m/
Preferably, it is mixed vigorously with the paper pulp under conditions of s.
酸性反応性アルミニウム塩の水溶液またはアルカリ性反
応性物質の水溶液は、比較的濃度の高いこれらの溶液を
、好ましくは抄紙機用清澄水を用いて、例えば定置ミキ
サーを使用する乱流条件下で希釈することによって調製
することができる。Aqueous solutions of acidic reactive aluminum salts or aqueous solutions of alkaline reactive substances are prepared by diluting these relatively concentrated solutions, preferably with paper machine clear water, under turbulent flow conditions, for example using a stationary mixer. It can be prepared by:
カチオン性固着剤、例えばカチオン性の「レシアフィッ
クス(RESIAFIXu」(ジシアンジアミドとホル
ムアルデヒドを塩化アンモニウムの存在下で縮合させて
得られる生成物であって、固形分含有量が50重量%で
、pHが3〜4である市販品)、ポリエチレンイミン、
ポリアクリルアミド、エビクロロヒドリン樹脂またはカ
チオン性澱粉、および/または保持剤(retenti
on agent)、例えば珪酸ゾル等を酸性反応性
アルミニウム塩の水溶液に添加することができる。カチ
オン性化合物を添加すると、均質な水酸化アルミニウム
が得られ、該水酸化物はカチオン特性を有するので、樹
脂サイズ粒子を吸着するだけでなく、妨害物質も吸着し
て除去する。活性な珪酸を均質な水酸化アルミニウムと
混合すると、サイジングを妨害する物質は除去される。Cationic fixatives, such as cationic "RESIAFIX" (a product obtained by condensation of dicyandiamide and formaldehyde in the presence of ammonium chloride, with a solids content of 50% by weight and a pH of 3 ~4 commercially available products), polyethyleneimine,
polyacrylamide, shrimp chlorohydrin resin or cationic starch, and/or retentive
on agent), such as a silicic acid sol, can be added to the aqueous solution of the acidic reactive aluminum salt. Addition of cationic compounds results in homogeneous aluminum hydroxide, which has cationic properties and therefore not only adsorbs resin-sized particles, but also adsorbs and removes interfering substances. When active silicic acid is mixed with homogeneous aluminum hydroxide, substances that interfere with sizing are removed.
これは例えば、硫酸アルミニウム溶液を、アルミン酸ナ
トリウムと珪酸ナトリウムもしくは珪酸カリウムとの混
合物溶液、水酸化ナトリウムと珪酸ナトリウムもしくは
珪酸カリウムとの混合物溶液または珪酸ナトリウム溶液
と乱流条件下で反応させることによっておこなうことが
できる。This can be done, for example, by reacting an aluminum sulfate solution with a solution of a mixture of sodium aluminate and sodium or potassium silicate, a solution of a mixture of sodium hydroxide and sodium or potassium silicate, or a solution of sodium silicate under turbulent conditions. It can be done.
均質水酸化アルミニウムの水性コロイド溶液をフローボ
ックス(flow box)の上流において製紙用パ
ルプと0.2〜20秒間混合してもよく、あるいは、該
コロイド溶液を樹脂サイズ分散液と混合し、該混合物を
独紙用パルプに添加してもよい。An aqueous colloidal solution of homogeneous aluminum hydroxide may be mixed with the paper pulp for 0.2 to 20 seconds upstream of a flow box, or the colloidal solution may be mixed with a resin size dispersion and the mixture may be added to the paper pulp.
所望により、出発溶液の混合は、乱流条件が優勢な製紙
用パルプ中において直接おこなってもよい。If desired, the mixing of the starting solutions may take place directly in the papermaking pulp where turbulent conditions prevail.
好ましくは、均質水酸化アルミニウムの水性コロイド溶
液は酸化アルミニウム換算で、製紙用パルプに対して0
.5〜1.5重量%の割合で使用するのが好ましい。Preferably, the homogeneous aqueous colloidal solution of aluminum hydroxide has a concentration of 0% aluminum oxide relative to paper pulp.
.. Preferably, it is used in a proportion of 5 to 1.5% by weight.
トール樹脂またはコロホニー分散液を製紙用パルプに対
して、絶対乾燥樹脂に換算して0.2〜3ffi量%の
割合で使用するのが好ましい。樹脂サイズ分散液は抄紙
機の上流において、前述のカチオン性固着剤および/ま
たは保持剤と混合することができる。It is preferable to use the tall resin or colophony dispersion in an amount of 0.2 to 3 ffi, calculated as absolute dry resin, based on the paper pulp. The resin size dispersion can be mixed upstream of the paper machine with the aforementioned cationic fixing agents and/or retention agents.
市販のトール樹脂またはコロホニー分散液の固形分含有
量は30〜40重量%で、pHは6〜8であり、遊離樹
脂の含有量は75〜97重量%である。特に好適な樹脂
サイズ分散液は「レソプラン(REsopLArs」の
商標で市販されている製品である。この製品は、7マル
酸7〜8重量%で強化されたトール周脂分散液であって
、保護コロイドとしてカゼインを含有し、pHは6で、
固形分含有量は30重量%であり、含有粒子の平均粒径
は065〜1μmである。Commercially available Thor resin or colophony dispersions have a solids content of 30-40% by weight, a pH of 6-8, and a free resin content of 75-97% by weight. A particularly preferred resin size dispersion is the product sold under the trademark "REsopLArs". This product is a tall peripole dispersion fortified with 7-8% by weight of hepatomaric acid and is a protective Contains casein as a colloid, has a pH of 6,
The solid content is 30% by weight, and the average particle size of the contained particles is 0.65 to 1 μm.
樹脂サイズ分散液は一般的には、ミキサーポンプの上流
または下流において製紙用パルプに連続的に添加され、
その使用量は、絶対乾燥樹脂に換算して、製紙用パルプ
に対して0.2〜1重量%である。The resin size dispersion is typically added continuously to the paper pulp either upstream or downstream of the mixer pump;
The amount used is 0.2 to 1% by weight, calculated as absolute dry resin, based on the paper pulp.
以下の実施例によって本発明をさらに説明する。The invention is further illustrated by the following examples.
実施例1
酸化アルミニウム換算でアルミニウムを8重量%含有す
る硫酸アルミニウム溶液Eケミッシヱン・7アブリーク
・ウエチコン社(スイス国)の市販品]を往復ポンプを
用いて定置ミキサーへ4012/hの流速で送給し、該
ミキサー内において、2.500Q/hの流速で送給さ
れる水と混合する。酸化アルミニウム換算でアルミニウ
ムを25.5重量%含有する密度1.55のアルミン酸
ナトリウム溶液[ペトロモンタン社(オーストリア国、
ウィーン市)の市販品1を別の往復ポンプを用いて定置
ミキサーへ2212/hの流速で送給し、該ミキサー内
において,l,000ff/hの流速で送給される水と
混合する。このようにして調製した硫酸アルミニウムの
希釈溶液およびアルミン酸ナトリウムの希釈溶液をTミ
キサー内において均一に混合する。Example 1 An aluminum sulfate solution containing 8% by weight of aluminum (calculated as aluminum oxide), commercially available from Ablique Uetichon (Switzerland), was fed to a stationary mixer at a flow rate of 4012/h using a reciprocating pump. and mixed in the mixer with water, which is fed at a flow rate of 2.500 Q/h. A sodium aluminate solution with a density of 1.55 containing 25.5% by weight of aluminum in terms of aluminum oxide [Petromontane (Austria)]
Commercial product 1 (Vienna) is fed at a flow rate of 2212/h to a stationary mixer using another reciprocating pump and mixed in the mixer with water, which is fed at a flow rate of 1,000 ff/h. The dilute solution of aluminum sulfate and the dilute solution of sodium aluminate thus prepared are uniformly mixed in a T-mixer.
該ミキサー内における硫酸アルミニウム溶液およびアル
ミン酸ナトリウム溶液の流速はそれぞれ2.7m/sお
よび4.2m/sとする。このようにして調製される均
質水酸化アルミニウムのコロイド溶液のpHは6.9で
あり、レイノルズ数は25,000である。このコロイ
ド溶液は調製直後に、圧力ソーターの0.5m上流の希
釈パルプに添加する。The flow rates of the aluminum sulfate solution and the sodium aluminate solution in the mixer are 2.7 m/s and 4.2 m/s, respectively. The pH of the colloidal solution of homogeneous aluminum hydroxide thus prepared is 6.9 and the Reynolds number is 25,000. Immediately after preparation, this colloidal solution is added to the diluted pulp 0.5 m upstream of the pressure sorter.
抄紙機のアウトプットは3 . 5 0 0kg/hで
ある。The output of the paper machine is 3. 500 kg/h.
繊維組或(fiber furnish)は漂白短繊維
パルプ70重量%および漂白長繊維パルプ30重量%か
ら戊る。フィラーとしてカオリン12重量部および炭酸
力ルンウム7重量部使用する。「レソプラン」を60β
/hの流速で、ミキサーポンプの上流において製紙用パ
ルプと混合する。The fiber furnish is made from 70% by weight bleached short fiber pulp and 30% by weight bleached long fiber pulp. 12 parts by weight of kaolin and 7 parts by weight of carbonic acid are used as fillers. "Resoplan" 60β
Mix with the paper pulp upstream of the mixer pump at a flow rate of /h.
フローボックス内のpHは7.1で、実験3時間後にお
けるバックウォーターIの水の硬度は100dHである
。得られた紙の面積重量は1009/II1”で、発火
温度575゜Cにおける強熱残渣は19%である。また
、最終的に得られた紙のカップ( C obb)60値
は上部面と篩面の両方において18g/m”であり、イ
ンキ浮遊試験におけるインキ浸透時間は52分間である
。The pH inside the flow box is 7.1, and the water hardness of Backwater I after 3 hours of the experiment is 100 dH. The area weight of the obtained paper is 1009/II1'', and the ignition residue at the ignition temperature of 575°C is 19%.The cup (Cobb) 60 value of the finally obtained paper is the same as that of the upper surface. 18 g/m'' on both sieve surfaces, and the ink penetration time in the ink flotation test is 52 minutes.
実施例2
脱インキ処理に付した古紙(硫酸を用いる酸性化処理に
は付さず、パルプコンシステンシーが5.4%の古紙)
3 7 0gを水道水を用いてパルプコンシステンシー
が1%になるまで希釈し、硫酸アルミニウムを1.5重
量%添加し、混合物を貯蔵容器l内に撹拌下で貯蔵する
。容器l内の繊維懸濁液を射出能力2.0+2/min
の実験室用ポンプを用いて貯蔵容器2内へ輸送する。Example 2 Waste paper that has been subjected to deinking treatment (waste paper that has not been subjected to acidification treatment using sulfuric acid and has a pulp consistency of 5.4%)
370 g are diluted with tap water to a pulp consistency of 1%, 1.5% by weight of aluminum sulfate are added and the mixture is stored under stirring in storage container I. Injection capacity of fiber suspension in container 1: 2.0+2/min
into the storage container 2 using a laboratory pump.
このポンプ輸送中において、(a)レソプランおよびレ
シア7イックスの混合物Aおよび(b)硫酸アルミニウ
ムおよびアルミン酸ナトリウムの混合物Bを該繊維懸濁
液と混合する。During this pumping, (a) mixture A of Resopran and Resia 7ix and (b) mixture B of aluminum sulfate and sodium aluminate are mixed with the fiber suspension.
混合物Aは次の様にして調製する:
レソプランおよびレシアフィックスを水を用いて固形分
がそれぞれ50g/lおよび1.5g/lになるまで希
釈し、これらの希釈物を定置ミキサーを用いて等容量ず
つ混合する。繊維懸濁液への混合物Aの添加速度は40
mQ/minである。Mixture A is prepared as follows: Resopran and Resiafix are diluted with water to a solids content of 50 g/l and 1.5 g/l, respectively, and these dilutions are mixed using a stationary mixer. Mix by volume. The rate of addition of mixture A to the fiber suspension was 40
mQ/min.
混合物Bは次の様にして調製する:
酸化アルミニウムに換算してアルミニウムを17重量%
含有する市販の硫酸アルミニウム水溶液(1.4 5
6g/l)l 5 0容量部およびアルミニウムを酸化
アルミニウム換算で25重量%含有するアルミン酸ナト
リウム水溶液(2.2 6g/12)5 0容量部をT
ミキサーを用いて激しく混合し、該混合物を混合直後に
200mQ/minの流速で繊維懸濁液と混合する。Mixture B is prepared as follows: 17% by weight aluminum, calculated as aluminum oxide.
A commercially available aqueous aluminum sulfate solution containing (1.4 5
6 g/l) 50 parts by volume and 50 parts by volume of a sodium aluminate aqueous solution (2.26 g/12) containing 25% by weight of aluminum in terms of aluminum oxide.
Mix vigorously using a mixer and mix the mixture with the fiber suspension immediately after mixing at a flow rate of 200 mQ/min.
混合物AとBを含有する貯蔵容器2内の繊維懸濁液を原
料とし、ケッチェンの迅速シート形戊器を用いてシート
を調製する。得られたシートの面積′m量は84g/m
”である。最終的に得られたシートのカップ15値は6
4g/m’である。濾液について測定したポリビニル硫
酸カリウムのアニオン電荷、硬度およびpHはそれぞれ
8.2μeq−/l%l6°dHおよび7.5である。Starting from the fiber suspension in storage container 2 containing mixtures A and B, sheets are prepared using a Ketjen rapid sheet molding machine. The area 'm of the obtained sheet was 84g/m
”. The cup 15 value of the final sheet is 6.
4 g/m'. The anionic charge, hardness and pH of potassium polyvinyl sulfate determined on the filtrate are 8.2 .mu.eq/l% 16.dH and 7.5, respectively.
実施例3
実施例2で用いた硫酸アルミニウム溶液150容量部お
よび珪酸ナトリウム(NaO:Sioz= l :3:
3)を8.093g/4含有する水溶液(密度1.3
5)5 0容量部を用いて混合物Bを調製する以外は実
施例2と同様の操作をおこなった。Example 3 150 parts by volume of the aluminum sulfate solution used in Example 2 and sodium silicate (NaO:Sioz=l:3:
3) in an aqueous solution containing 8.093 g/4 (density 1.3
5) The same operation as in Example 2 was performed except that 50 parts by volume were used to prepare mixture B.
得られたシートの面積重量は83g/II+”である。The area weight of the sheet obtained is 83 g/II+''.
最終的に得られたシートのカップl5値は96g/m2
である。濾液について測定したポリビニル硫酸カリウム
のアニオン電荷、硬度およびpHはそれぞれ6.2μe
q.#!,l 6.5°dHおよび7.6である。The cup l5 value of the final sheet was 96g/m2
It is. The anionic charge, hardness and pH of potassium polyvinyl sulfate measured on the filtrate were each 6.2 μe.
q. #! , l 6.5°dH and 7.6.
実施例4
実施例2で用いた硫酸アルミニウム1.456g/lお
よびレシアフィックス1.3g/lを含有する水溶液1
50容量部および実施例2で用いたアルミン酸ナトリウ
ム水溶液50容量部を用いて混合物Bを調製する以外は
実施例2と同様の操作をおこなった。Example 4 Aqueous solution 1 containing 1.456 g/l of aluminum sulfate and 1.3 g/l of Resiafix used in Example 2
The same operation as in Example 2 was performed except that Mixture B was prepared using 50 parts by volume and 50 parts by volume of the sodium aluminate aqueous solution used in Example 2.
得られたシートの面積重量は80g/m”である。The area weight of the sheet obtained is 80 g/m''.
最終的に得られたシートのカップl5値は54g/lT
+2である。濾液について測定したポリビニル硫酸カリ
ウムのアニオン電荷、硬度およびpHはそれぞれ6.1
,ueq./l,1 3.5°dHおよび7.4である
。The cup l5 value of the final sheet was 54 g/lT.
+2. The anionic charge, hardness and pH of potassium polyvinyl sulfate measured on the filtrate are each 6.1.
,ueq. /l,1 3.5°dH and 7.4.
発明の効果
本発明によれば、炭酸カルシウム含有紙を樹脂サイズ分
散液を用いてサイジングするに際して、該樹脂サイズの
沈澱と固着に使用される酸性反応性アルミニウム塩溶液
による該炭酸カルシウムの分解を効果的に防止すること
ができる。Effects of the Invention According to the present invention, when sizing calcium carbonate-containing paper using a resin size dispersion, the calcium carbonate is effectively decomposed by the acidic reactive aluminum salt solution used for precipitation and fixation of the resin size. can be prevented.
手続補正書
平!!4 2年11月22日
平Ig.2年 特許顧 第128011号2.発1
71の名称
サイジング方法
3、補正をする者
事件との関係 特許出願人
4.代理人Procedural amendment report! ! 4 November 22nd, 2015 Ig. 2 years Patent Consultant No. 1280112. Issue 1
71 name sizing method 3, relationship with the case of the person making the amendment Patent applicant 4. agent
Claims (1)
有し、pHが6〜8の均質水酸化アルミニウムの水性コ
ロイド溶液を調製し、(ii)該コロイド溶液の調製中
もしくは調製直後に、該コロイド溶液を製紙用パルプま
たは樹脂サイズ分散液と乱流条件下で混合することを含
む、樹脂サイズ分散液を用いる炭酸カルシウム含有紙の
サイジング方法。 2、酸性反応性アルミニウム塩を1〜40g/l、好ま
しくは15〜20g/l含有する水溶液を調製し、該水
溶液を、少なくとも1種のアルカリ性反応性物質を1〜
50g/l、好ましくは10〜20g/l含有する水溶
液と化学量論量の割合で乱流条件下で混合することによ
って水酸化アルミニウムのコロイド溶液を調製する請求
項1記載の方法。 3、酸性反応性アルミニウム塩を1〜40g/l、好ま
しくは15〜20g/l含有する水溶液をOH型のアニ
オン交換体上を接触通過させることによって水酸化アル
ミニウムのコロイド溶液を調製する請求項1記載の方法
。 4、酸性反応性アルミニウム塩として硫酸アルミニウム
、塩化アルミニウム、燐酸二水素アルミニウム、式Al
_n(OH)_mCl_3_n_−_m(式中、nは1
より大きい数を示す)で表わされる塩基性のポリヒドロ
キシ塩化アルミニウム、式Al_n(OH)_m(SO
_4)_(_3_n_−_m_)_/_2(式中、nは
1より大きい数を示す)で表わされる塩基性のポリヒド
ロキシ硫酸アルミニウム、またはこれらの水和物を使用
する請求項2または3記載の方法。 5、アルカリ性反応性物質として、無機物、例えば、ア
ルカリ金属水酸化物、アルミン酸ナトリウム、珪酸ナト
リウムもしくは珪酸カリウム等、有機塩基、例えば第一
、第二もしくは第三アルキルアミン、例えばメチルアミ
ン、エチルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、
トリメチルアミンもしくはトリエチルアミン等、第四ア
ルキルアンモニウム水酸化物、例えばテトラメチルアン
モニウム水酸化物もしくはテトラエチルアンモニウム水
酸化物等、またはモノ−、ジ−もしくはトリ−アルカノ
ールアミン、例えばモノエタノールアミン、ジエタノー
ルアミンもしくはトリエタノールアミン等を使用する請
求項2記載の方法。 6、アルカリ性反応性物質としてアルミン酸ナトリウム
と珪酸ナトリウムもしくは珪酸カリウムとの混合物を使
用する請求項5記載の方法。 7、酸性反応性アルミニウム塩の水溶液またはアルカリ
性反応性物質の水溶液を、比較的濃度の高いこれらの溶
液を、好ましくは抄紙機用清澄水を用いて、例えば定置
ミキサーを使用する乱流条件下で希釈することによって
調製する請求項2から6いずれかに記載の方法。 8、カチオン性固着剤および/または保持剤を、酸性反
応性アルミニウム塩の水溶液に添加する請求項1から7
いずれかに記載の方法。 9、均質水酸化アルミニウムの水性コロイド溶液をフロ
ーボックスの上流において製紙用パルプと0.2〜20
秒間混合する請求項1から8いずれかに記載の方法。 10、均質水酸化アルミニウムの水性コロイド溶液を樹
脂サイズ分散液と混合し、該混合物を製紙用パルプに添
加する請求項1から8いずれかに記載の方法。 11、均質水酸化アルミニウムの水性コロイド溶液を酸
化アルミニウムに換算して、製紙用パルプに対して0.
5〜1.5重量%使用する請求項1から10いずれかに
記載の方法。 12、トール樹脂またはコロホニー分散液を製紙用パル
プに対して、絶対乾燥樹脂に換算して0.2〜3重量%
の割合で樹脂サイズ分散液として使用する請求項1から
11いずれかに記載の方法。 13、樹脂サイズ分散液を抄紙機の上流において、カチ
オン性固着剤および/または保持剤と混合する請求項1
2記載の方法。[Claims] 1. (i) preparing a homogeneous aqueous colloidal solution of aluminum hydroxide containing 0.1 to 50 g/l of aluminum hydroxide and having a pH of 6 to 8; (ii) preparing a colloidal solution of the colloidal solution; A method for sizing calcium carbonate-containing paper using a resin size dispersion, comprising mixing the colloidal solution with a papermaking pulp or a resin size dispersion under turbulent conditions during or immediately after preparation. 2. Prepare an aqueous solution containing 1 to 40 g/l, preferably 15 to 20 g/l of an acidic reactive aluminum salt, and add 1 to 40 g/l of at least one alkaline reactive substance to the aqueous solution.
2. Process according to claim 1, characterized in that the colloidal solution of aluminum hydroxide is prepared by mixing under turbulent conditions in stoichiometric proportions with an aqueous solution containing 50 g/l, preferably 10-20 g/l. 3. A colloidal solution of aluminum hydroxide is prepared by passing an aqueous solution containing 1 to 40 g/l, preferably 15 to 20 g/l, of an acidic reactive aluminum salt over an OH type anion exchanger. Method described. 4. As acidic reactive aluminum salts, aluminum sulfate, aluminum chloride, aluminum dihydrogen phosphate, formula Al
_n(OH)_mCl_3_n_-_m (where n is 1
a basic polyhydroxyaluminum chloride of the formula Al_n(OH)_m(SO
_4) _(_3_n_-_m_)_/_2 (wherein n is a number larger than 1) A basic polyhydroxyaluminum sulfate or a hydrate thereof is used according to claim 2 or 3. the method of. 5. As alkaline reactive substances, inorganic substances such as alkali metal hydroxides, sodium aluminates, sodium silicates or potassium silicates, organic bases such as primary, secondary or tertiary alkyl amines such as methylamine, ethylamine, dimethylamine, diethylamine,
quaternary alkylammonium hydroxides such as trimethylamine or triethylamine, such as tetramethylammonium hydroxide or tetraethylammonium hydroxide, or mono-, di- or tri-alkanolamines such as monoethanolamine, diethanolamine or triethanolamine 3. The method according to claim 2, wherein 6. The method according to claim 5, wherein a mixture of sodium aluminate and sodium or potassium silicate is used as the alkaline reactive substance. 7. Aqueous solutions of acidic reactive aluminum salts or aqueous solutions of alkaline reactive substances are mixed at relatively high concentrations, preferably with paper machine clear water, under turbulent conditions, e.g. using a stationary mixer. 7. A method according to any of claims 2 to 6, wherein the method is prepared by dilution. 8. Claims 1 to 7, wherein the cationic fixing agent and/or retention agent is added to the aqueous solution of the acidic reactive aluminum salt.
Any method described. 9. A homogeneous aqueous colloidal solution of aluminum hydroxide is mixed with paper pulp upstream of the flow box at a concentration of 0.2 to 20%.
9. A method according to any one of claims 1 to 8, wherein the mixing is performed for seconds. 10. A method according to any one of claims 1 to 8, wherein the homogeneous aqueous colloidal solution of aluminum hydroxide is mixed with the resin size dispersion and the mixture is added to the papermaking pulp. 11. An aqueous colloidal solution of homogeneous aluminum hydroxide is converted into aluminum oxide and has a 0.
11. The method according to claim 1, wherein 5 to 1.5% by weight is used. 12. 0.2 to 3% by weight of Thor resin or colophony dispersion based on paper pulp, calculated as absolute dry resin.
12. The method according to claim 1, wherein the resin size dispersion is used in a proportion of . 13. Claim 1, wherein the resin size dispersion is mixed with a cationic fixing agent and/or retention agent upstream of the paper machine.
The method described in 2.
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