JPH03152295A - 乾燥されたことのないパルプ繊維の細胞壁充填 - 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、填料が主として乾燥されたことのない（以下
未乾燥という）セルロース質のパルプ繊維の細胞壁内に
ある不溶性の沈澱物である充填紙組成物に関する。細胞
壁内に填料があると、結果として得られる充填紙組成物
は、対応する同じ填料を同量含有する対応する従来の充
填紙に比し、強度が高くなる。

本発明はまた、同し填料物質を同し濃度で含む従来の充
填紙に比して強度の高い充填紙組成物の製造工程にも関
する。

〔従来の技術および発明が解決すべき問題点］バージン
パルプやその変肉に関連するエネルギーのコストが上昇
していることは、多くの製紙業者にとってありふれた問
題である。広葉樹材利用のブーム、高収率パルプ化法の
最適化ならびに進行中のアルカリ性サイジングへの転換
は、最近製紙上の問題に力を傾けるためになされた多く
の試みのうちのほんの二、三の例に過ぎない。経済的に
もっとも有効な取組み方は、パルプ繊維を安い填料物質
で置き換えることであった。高充填紙は、炭酸力ルノウ
ム（ＣａＣｏ、）が填料の場合、超高灰分紙とも呼ばれ
る。しかしながら、超高灰分紙の制約は繊維間結合の欠
陥であり、紙の強度が低下する結果となる。

製紙工程では、紙製品に望ましい特性を賦与し、製紙原
料のコストを節減するために、しばしば填料または不透
明な顔料を使用する。填料は不ｊ３明麿、白色度および
印刷性を向上させることができ、セルロース繊維よりも
安価な代換物で、仕上紙製品の全体のコストを減するこ
とができる。また、填料は繊維よりも容易に乾かすこと
ができ、製紙工程中のエネルギー消費量を低減する。

多くのＱｋ’Ｅ用途で、紙に必須の性質はその不透明度
である。これは印刷用紙にとってとくに重要であり、印
刷した紙の裏側、および下の紙の印判ができるだけ透け
て見えないことが望ましい。印刷その他の応用で紙はま
たある程度の白色度または白さをもたなければならない
、多くの紙製品で、受入れ可能な水準の光学的性質はパ
ルプ繊維のみから得ることができるが、他の製品では、
繊維に固有の光反射特性は消費者の要求を満たすのに不
十分であり、そのような場合に、製紙業者は填料を加え
る。

填料は通常鉱物を起源とする不溶性個体の微細粒子から
なり、スラリーに懸濁する。重量に対する表面積の比率
（および時には屈折率）が高いため、填料粒子は紙に光
反射性を賦与し、それによって不透明度と白色度を増す
。祇パルプに填料を加えると紙の光学的性質を高め、さ
らに平滑度と印刷適性が向上する利点がある。さらにま
た、繊維を安価な填料で置き換えると、紙のコストを下
げることができる。しかし、填料の添加はある付随的な
問題を提起する。

填料添加に関連する１つの問題は、紙の機械的強度が、
非充填繊維に対する充填繊維の比率から予想されるより
も小さいことである。紙の機械的性質は、破裂指数、引
裂き指数および引張指数によって表すことができる。上
記の問題に対する普通の説明としては、填料粒子のいく
らかが繊維間に捕捉され、それによって繊維対繊維の水
素結合の強さが減することにある。水素結合は紙の強さ
の主たる源である。

使用できる填料の量には実用的な制服である紙の機械的
な特性は、主として繊維状要素間の水素結合に依存する
。填料は繊維の外部表面に蓄積し、蓄積された填料が紙
の強度を弱める。さらに、抄紙ワイヤを通り抜ける過剰
の顔料ロスを避けるには、歩留向上添加剤の量を多く使
用する必要がある。したがって填料の濃度は、最高で約
１０％の灰分含有率に制限されるのが一般である。

填料含有率の増加によって強度が低下する問題を克服す
るために、二、三の技法が試みられてきた。大抵の取組
み方は、歩留向上添加剤を用いまた補足的な結合剤を用
いて、填料の表面変性を行うことであった。たとえば、
填料の歩留りを増し紙の強度損失を減するために、前凝
集を行った繊維と填料が用いられてきた。前凝集の操作
によって生ずる顔料や填料の粗大な粒子は、顔料の微細
な粒子よりもより効率的に保持され、繊維間結合を妨害
することが少ない。これによって紙の強度は改善される
が、紙の不透明度は粒子の大きさが増すとともに低下す
る。また、前凝集の技法に関連するコストの節減は大し
たものでなく、付加的に生ずる問題によって相殺される
。

Ｃｒａｉｇの米国特許第２，５８３，５４８号公報には
、顔料を繊維の゛内部および周囲”に沈澱させることに
よって＃ｒｌ料化したセルロース質パルプを形成する方
法がｉホベられている。　Ｃｒａｉｇによれば、乾燥し
たセルロース質繊維を１つの反応剤、たとえば塩化カル
シウムの溶液に加え、乾燥繊維のゲル化をもたらすよう
に、懸濁液を機械的に処理する。第２の反応剤、たさえ
ば灰酸ナトリウムを加え、炭酸カルシウムのような細か
い個体粒子の沈澱を生じさせるようにする。ついで繊維
を洗浄して、可溶性の副、１物（塩化ナトリウム）を除
去する。

Ｃｒａｉｇの方法にはかなりの限界がある。繊維表面に
填料があることと繊維上のゲル化効果は、紙の強度に有
害である。ゲル化した繊維はひどく破壊されるので、填
料沈澱物とゲル化した繊維はいずれもスラリーを形成す
る。このようなわけで、約３９年前の開示であるにもか
かわらず、Ｃｒａ　ｉ　ｇの方法は商業的な成功を収め
なかった。

もう１つの方法は米国特許第４．５１０，０２０号公報
に記載されている。この方法は“ルーメン充填”法と呼
ばれるもので、填料物質を直接針葉樹材パルプ繊維の細
胞内腔（ルーメン）に入れる。“ルーメン充填“パルプ
は乾燥した針葉樹材パルプを填料の濃厚懸濁液の中で激
しくかくはんして調製する。かくはん作用は、填料が繊
維細胞壁を横切る絞孔開口部を経て細胞内腔に移動する
ことを促進し、填料物質はそこで細胞内腔の空洞の表面
に吸着される。続いて、ルーメン充填のパルプ繊維を洗
浄すると、残っている填料が繊維の外部表面から速やか
に除去されるが、細胞内腔からはゆっくりとしか除かれ
ない。結果として、細胞内腔内で填料の歩留りが増しな
がら、繊維の細胞内腔の外側にある填１１を除去するこ
とによって、繊維間結合の妨害を取除くことになる。そ
の結果、存在する填料の量に対し、紙の強度が増加する
。ルーメン充填法は、乾燥された繊維に最も効果的に作
用する。

ルーメン充填法は、しかしながら、経済的であること、
あるいは商業的に実行可能であることが証明できなかっ
た。この技法には、高回転数で長時間かくはんする大容
量の比較的濃厚な填料懸濁液をうまく操作することが必
要である。さらに、ルーメン充填法は、酸化チタンのよ
うな比較的粒度の細かい填料を必要とするが、この酸化
チタンは高（市な填料物質である。また、ルーメン充填
法は、十分な数の絞孔開口部をもっている乾燥した針葉
樹材繊維を処理できるだけである。細胞内腔が絞孔のと
ころで開いているので、填料は、それが導入されるのと
同じ方法で、失われることもある。さらにまた、細胞壁
の細孔はルーメン充填法によっ′ζ充填されない。

したがって、できるだけ多くの填料物質を使用して、高
い不透明度と強度をもつ経済的な紙を製造することがで
き、しかもどのような種類（たとえば針葉樹材、広葉樹
材およびサトウキビなどの一年生植物）からのセルロー
ス質パルプ繊維でも使用することのできる技術が必要で
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、もとのままの、未乾燥のセルロース繊維と填
料からなる充填紙組成物に関するもので、填料含有率の
少なくとも５０％が未乾燥のセルロース繊維の細孔また
は細胞壁内にあるようにしたものである。該充填紙組成
物は、対応する同じ填料を同量含有している従来の充填
紙に比して強度の高いことが特徴である。填料は、水性
の系で不溶性の沈澱物として、その場で形成する。上記
紙組成物はさらに着色剤からなるものでもよく、その際
着色剤は、填料物質として機能するその場で形成された
着色沈澱物である。

填料物質として機能する不溶性の沈澱物の例としては、
たとえば、炭酸カルシウムその他の第１表に記載の沈澱
物ならびにそれらの組合せが含まれる０紙組成物は、未
晒クラフト紙、晒クラフト紙、サルファイト紙（昭およ
び未晒）、上質印刷用紙、上質筆記用紙および軽量新聞
用紙からなる群から選ばれたものである。

本発明は、さらに、出発原料のパルプが未乾燥のパルプ
である充填紙の製造工程を述べている。

本発明の工程は、塩または塩類からなる第１の溶液に未
乾燥のパルプを分散して第１の分散液を形成する工程、
第１の分散液からパルプを濾過する工程、第１の溶液の
塩または塩類と第２の溶液からの塩または塩類の相互作
用により、未乾燥のパルプの細胞壁の細孔内に填料とし
て作用する不溶性の沈澱物が形成されるような、第１の
溶液の塩または塩類とは異なる塩または塩類からなる第
２のｉ８　？ｆｌへ上記濾過後の未乾燥のパルプを再分
数して第２の分散液を形成づる工程からなる。これによ
り、濾過と乾燥が可能であり、あるいは湿ったままで紙
の抄造に使用することのできる充填パルプ繊維が形成さ
れる。

紙は、この技術分野で通常の知識をもつ人にはよく知ら
れている、さらに進んだ工程段階を経てつくられる。上
記パルプは、乾燥することなく、直接紙の抄造に使用す
ることができるし、充填したパルプ繊維として乾燥し、
後で紙の抄造に使用することもできる。

本発明は充填した未乾燥のセルロースパルプ繊維からつ
くった充填紙製品を含むものであり、該充填紙は、充填
した、未乾燥のパルプから直接つくるか、あるいは充填
した未乾燥のパルプを製造し、乾燥して、その後板をつ
くるのに使用する。

本発明の工程の必須の工程はっぎのようである。

！、　未乾燥のパルプを可溶性の塩または塩類からなる
第１の溶液に浸漬（または分散）する工程、２、　浸漬
した、未乾燥パルプを濾過し、ついで濾過した、未乾燥
パルプを、第１の溶液からの塩または塩類と第２の溶液
からの塩または塩類の相互作用により、未乾燥パルプの
細胞壁または細孔内に填料として作用する不溶性の沈澱
物がその場で形成されるような、第１の溶液の可溶性の
塩または塩類とは異なる塩または塩類からなる第２の溶
液に再分散（または再浸漬）する工程、および３、　充
填した、未乾燥パルプを濾過、洗浄する工程。

紙は、従来の操作によって、充填した未乾燥パルプ繊維
で直接つくることができる。それに代る方法として、充
填した未乾燥パルプを乾燥し、その後板の抄造に使用す
ることもできる。

もう１つの具体的表現では、充填した、未乾燥パルプ繊
維は、充填後乾燥されていない状態で、あるいは−度乾
燥した後で、叩解する。未叩解の充填パルプを乾燥すれ
ば、製紙業者は製紙作業中の叩解工程の仕様を加減する
ことができる。

未乾燥セルロースパルプは、広葉樹材、針葉樹材、サト
ウキビ（バガス）などの一年生植物、またはそれらの租
合せから導くことができる。

本発明は、不溶性填料および顔料の内部的なその場での
沈澱によって、未乾燥パルプ繊維の細胞壁内にある細胞
壁または細孔内に沈澱物タイプの填料物質の充填するこ
とを可能にする。未乾燥パルプ繊維は、細胞壁の内部に
比較的大きな寸法の細孔がある点で独得のものである。

これらの細孔はパルプ繊維を乾燥するとつぶれ、乾燥し
た繊維を再びぬらしても完全には回復しない。したがっ
て、繊維を乾燥する前だけでしか、細胞内腔を取巻く細
胞壁内に填料物質を最適に沈澱させることはできない。

同様に、本発明の工程によって充填し、乾燥した充填繊
維は、本発明の工程によって再充填することができない
。

顔料や不透明な沈澱物のような填料物質は、填料物質を
細孔内部に沈澱させることによって、未乾燥の木材パル
プ繊維の細胞壁の細孔に充填される。これは細孔の液体
内容物を１換する。過剰の填料は繊維の外部表面から洗
い流され、たとえ残るにしても填料物質のごくわずかの
量が繊維の細胞内腔に残るだけである。未乾燥パルプ繊
維は空洞になった筒状の構造であるので、パルプ化後繊
維はきわめて大きな表面積を発現し、ぬれたままでいる
（すなわち未乾燥）間は、その大きな表面積を保持して
いる。未乾燥繊維内のこの大きな表面積は、製紙用填料
として沈澱させる可溶性塩類にとって極めて有効であり
、これによって、外部のセルロース質の層の結合能力が
保たれて、でき上る紙お強度に影響がない。

［作　用］ 未乾燥パルプは、パルプ化の間にセルロース木材繊維か
らリグニンとヘミセルロースを除去して形成する。得ら
れるパルプは、数百に及ぶセルロースミクロフィブリル
の同心円１層の複合物である。薄層はいずれも、幅がｖ
′Ｊ２５人から約３００人と変化する水のつまったスペ
ース（細孔）によって他の層から分離されている。大き
なスペースは周本（部に近いところに位置し、狭いスペ
ースは細胞内腔（幅が約ｌＯμから約２０μの中心溝）
に向って位置している。細孔の間隔はセルロース木材繊
維中のリグニンの肥厚に多かれ少なかれ対応する。

細孔の大きさは一般に正規の対数分布をもっている。本
発明工程の驚くべき結果として、第１と第２の溶液を添
加する間で繊維をｐ遇するとき、第１の溶液の大部分は
繊維の細胞内腔を残すことが認、められている。これは
、細胞内腔がＩＢ胞壁内の細孔よりも外部環境により大
きく開いているためである。したがって、細胞内腔には
、たとえ沈澱するとしても、填料はその場でほとんど沈
澱しない、ｍ孔の大きさの正規対数分布は、細孔の大き
さの対数対細孔の頻度のプロットである。

未乾燥パルプ繊維の表面積は約１．ｏｏｏｍ”／ｇであ
り、乾燥すると約１１１ｚ／ｇに減少する。再湿潤すれ
ば薄層が膨潤するとはいえ、再ン！潤したパルプの表面
積は約１００＋ｎｚ／ｇに過ぎない、したがって、乾燥
すると未乾燥パルプの細孔の大部分は不可逆的につぶれ
る。

本発明の組成物と工程は未乾燥パルプあるいはそれと同
等のものの特殊な性質に依存している。

乾燥されたことのないパルプは、対応する内部細胞壁の
細孔容積が約１．２ｕｆ／ｇであることの結果として、
約１，０００ｍ”／ｇの大きな内部表面積をもっている
。内部細胞壁の細孔は、乾燥中のつぶれによって、実質
的に失われる。乾燥前に細孔内に入れられたものは何で
も、細孔が乾燥中につぶれるにつれて、細孔の中に捕捉
されるようになる。

本発明者らは、未乾燥パルプが、塩化カルシウムのよう
な可溶性の塩を含む第１の溶液で順次処理し、繊維の外
部と細胞内腔から可溶性の塩を除去するためにＪ過し、
ついで炭酸すトリウムのような第２の可溶性塩を加える
と、炭酸カルシウムの填料が、細胞内腔ではなく、これ
らの細孔内につくり出されることを示した。この工程は
、填料が２種またはそれ以上の可溶性塩類の相互作用か
ら形成される不溶性の沈澱物であれば、それ以外の填料
物質にも適している。

填料がその場で生成する工程によって細胞壁内にあれば
、繊維間の水素結合に対する妨害は減する。その結果、
このようなその場での沈澱による細胞壁への充填繊維か
らつくった紙の強度は、填料が同じものであるとき、繊
維と、繊維に添加した同量の填料粒子との通常（従来）
の組合せからつくった紙の強度よりも大きい。填料と繊
維の従来の混合物では、填料は繊維間に位置する。さら
にまた、本発明の工程と組成物において填料が繊維の細
胞壁内部にあると、摩耗性の填料が抄紙機上でフォーミ
ングワイヤと接触することが少なくなるであろう、この
ことは、ある一定の時間内に抄紙機に必要とされるワイ
ヤ替えの回数が少なくなる結果となる。また、填料は繊
維の外側というよりはむしろ繊維の細胞壁内に主としで
あるため、填料が紙シートからちりとなって落ちる機会
が少なくなる。

本発明の工程と組成物のもう１つの利点は、より多量の
填料を使用して紙を抄き、できた紙の強度を維持できる
点にある。上記の紙用填料は紙の強度を維持するために
接着剤ポリマーを加入する必要がない。したがって、本
発明の工程を用い接着剤ポリマーなしでつくった紙は、
従来の方法でつくった紙よりも多量の填料を含みながら
、同等または優れた強度的性質を保持する。填料はパル
プ繊維よりも一般により経済的であるため、本発明の工
程は、仕上がった祇組成物に用いる品物のコストが安い
ことによって、経済的な利益を与える。また、繊維を乾
燥するよりも填料を乾燥するほうがエネルギーの強さが
低くより経済的である。

したがって、乾燥コストの低下によって紙を抄造するた
めのエネルギー費が減少するであろう。

本発明の工程は、未乾燥パルプを用い、填料物質をその
場で沈澱させる。１つの具体的表現では、未乾燥パルプ
を可溶性の塩または塩類からなる溶液に連続して浸すこ
とによって、未乾燥パルプを充填する。未乾燥パルプを
最初第１の）８液におよそ５分またはそれ以下の時間浸
す、第１のｔｇ液は可溶性の塩または塩類からなり、細
胞壁の細孔内および細胞内腔の水分を第１の溶液の可溶
性の塩または塩室１を含む溶液で置換する働きをする。

未乾燥パルプ繊維を濾過し、洗浄すると、第１の溶液か
らの塩または塩闘が繊維の外部および細胞内腔から除か
れる。異なる可溶性の塩または塩類を含む第２の溶液を
濾過した繊維に加える。未乾燥パルプ繊維の細胞壁の細
孔内にある第１の溶液からの塩または塩類と、第２の溶
液からの可溶性の塩または塩類との相互作用によって、
不溶性の沈澱が形成され、これは、未乾燥繊維の細胞壁
の細孔内に溶液から沈析する。未乾燥パルプの繊維の細
胞壁内の沈澱物は填料として作用する。この繊維を乾燥
するか、もしくはこの繊維を使用して紙を抄き、その後
で乾燥すると、不溶性の沈澱物は紙の填料として作用す
る。充填後の未乾燥パルプ繊維は続いて濾過、洗浄し、
紙を抄くのに用いる。

これに代る方法として、充填繊維を乾燥し、乾燥したラ
ップとして抄紙設備のあるところへ送ってもよい。

パルプ繊維は、製紙操作の一部として、ある仕様まで叩
解することがよくある。パルプ繊維の叩解は紙を抄く前
に行う。本発明の工程によれば、繊維に充填する前また
は充填した後のいずれでも叩解を行うことができる。ま
た、未乾燥パルプ繊維を充填、乾燥し、その抜根を抄く
のに使用する前に叩解することもできる。

第１または第２の溶液の可溶性塩類の順序は、工程に七
って重要ではない。重要なことは、第１と第２の溶液の
塩または塩類が異なることと、それらが相互作用によっ
て不溶性の沈′Ｒ物を形成することである。白色（不透
明）および各種着色沈澱物の例を第１表に記載する。

第１表 に２　　で　　　る２′　　の □ 炭酸カルシウム リン酸アルミニウム リン酸亜鉛アンモニウム リン酸力ルシウノ、 １ル酸マクネシウム７ンそニア ホウ酸カルシウム Ｊン酸ビスマス 炭酸マグネシウム リン酸水素ジルコニウム リン酸水素ジルコニル 水酸化アルミニウム 水酸化ビスマス 水酸化亜鉛 水酸化チタニウム 水酸化ジルコニウム ケイ酸カルシウム 硫酸バリウム 犬 ａＣＯ３ Ａｊ（ＰＯｉ） Ｚｌｌ（Ｎｌ＋４）ＰＯ４ ＣａＰＯ。

Ｍｇ（Ｎｔｌａ）ＰＯｓ Ｃａ（ＢＯりｔ １ＰＱａ ｇＣＪ Ｚｒ（）ＩＰＯｎ）＊ Ｚｒ００１＊ＰＯｓ）　ｚ ＃（Ｏｆｆ）＋ Ｂｉ（ＯＨ）ｚ Ｚｎ　（ＯＨ）　ｘ Ｔｉ（ＯＨ）ｓ Ｚｒ（Ｏ）Ｉ）ａ ａＳｉＯｚ ａＳＯ− ケイフン化バリウム 水酸化バリウム 正リン酸バリウム ビロリン酸バリウム メタケイ酸バリウム 炭酸バリウム オキシ炭酸ビスマス 炭酸カドミウム メタ本つ酸カルシウム・　６水和物 水酸化カルシウム 正リン酸カルシウム ビロリン酸カルシウム　・　５水和物 硫酸カルシウム 炭酸鉛 メタネウ酸マグネンウム　・　８水和物水酸化マグネシ
ウム 正リン酸マグネシウム 炭酸ストロンチウム メタケイ酸ストロンチウム 正ケイ酸ストロンチウム ａｓｉＦａ Ｂａ　（ＯＨ）　ｚ Ｂａｓ（ＰＯ４）ｉ ａｚＰＪｔ ａｓｉｎｓ ａＣＯ３ ＢｉＯ□ＣＯ３ ｄＣＯｚ Ｃａ（ＢＯ２）ｚ　・６１１ｚＯ Ｃａ　（ＯＨ）　ｚ Ｃａｓ　（ＰＯａ）　Ｉ ＣａｚＰｚ（Ｊｒ　　・５ＪＱ ａＳＯａ ＰｂＣＯ＊ １１ｇ（Ｂｌｌｂ）ｚ　　・８日２０ Ｍｇ　（ＯＨ）　＊ Ｍｇ５（ＰＯａ）ｔ ｒＣＯ３ ｒＳｉ０３ ｒＳｉＯｓ 上ｌこえ 水酸化トリウム 炭酸亜鉛 正リン酸亜鉛 メタケイ酸亜鉛 フェロン７シ化第二鉄（＆ｌｔ青） フェリノ７ン化第−鉄（タプルブト） リン酸第二銅 水酸化銅 塩基性炭酸銅 正リン酸クロム・６水和物 ヨウ化第−水銀 ヨウ化第二水恨 クロム酸銀 ヨウ化ビスマス 炭酸コバルト 正リン酸コバルト・８水和物 フェリシアン化コバルト フェロシアン化銅 ヨウ化第−スズ リン酸コバルト Ｔｈ（Ｏｌｌ）ｎ ｎＣＯ５ Ｚｎ　（ＰＯ４）　！　・４ＨｔＯ ｎ５ｉＯｚ Ｆｅｅ　［Ｆｅ　（ＣＮ）　６１３ Ｆｅ３［Ｆｅ（ＣＮ）　ｂ）　茸 Ｃｕ５（１’Ｏａ）ｇ Ｃｕ（Ｏｆｆ）ｘ ２ＣｕＣＯｚＣｕ（Ｏｌｌ）　Ｉ ＣｒＰＯａ　・６１１ｘＯ Ｈ’１．ｚＩｘ １１ｇ＋。

ｇＣｒＯａ Ｂｉｌｚ、Ｂ１１ｚ ０ＣＯ３ Ｃｏｚ（ＰＯ，）□・８Ｈ，Ｏ Ｃｏ　［Ｆｅ　（ＣＮ）　ｂｌ　ｚ ＣｕｚＦｃ（ＣＮ）＊　・２１ｈＯ Ｓｎｌ□ （ｏ３　（ＰＯ４）　２ 黄 緑 リン酸マンカン７ン干ニウム 正リン酸コバルト　・　２水和物 炭酸マンガン 硫化カドミウム モリブデン酸カドミウム クロム酸バリウム 硫化アンチモン クロム酸カルシウム フェリシアン化銅 クロム酸鉛 ヨウ化鉛 炭酸第一水銀 メタリン酸モリブデン ヨウ化ｉ艮 正リン酸銀 硫化スズ ビロリン酸クロム メタホウ酸銅 塩基性炭酸銅 正リン酸ニッケル　・８水和物 Ｍｎ（ＮＬ）ＰＯｎ Ｃｏｘ（ＰＯａ）ｚ・２Ｈ２０ ｎＣ０１ ｄＳ ＣｄＭｏ（Ｌ ＢａＣｒＯ。

ｓｂ、５３ ＣａＣｒＯａ　’　２ｆｔｚＯ Ｃｕ３［Ｆｅ（ＣＮ）６１ｚ４４Ｌ。

ＰｂＣ１１Ｏｎ ｂ１２ １”ｇｚｃ（Ｌ＋ ＭＯ（ＰＯ３）６ ｇｌ ｇ３ＰＯｓ Ｓｎ！ｇ Ｃｒａ　（Ｐ　ｇｏｔ）　３ Ｃｕ（ＢＯｚ）ｚ ＣｕＣＯｓＣｕ（ＯＨ）ｚ Ｎｉ（ＰＯａ）χ・８■２０ 炭酸ニッケル　　　　　　　　ＮｉＣ０゜リン酸クロム
　　　　　　　　ＣｒＰＯａ黒　　　硫化銅　　　　　
　　　　　　ＣｕＳ技術上通常の知識をもつ人は、どの
ような塩類によってそれぞれの沈澱物が形成されるかを
知っているであろう。

不溶性の沈澱物を形成する可溶性塩類の好ましい例を挙
げると、ＣａＳｉＯ３の沈澱物（不透明白色填料）を生
ずるＣａ１ＪｔとＮａｚＳｉ０３、Ｂａ５Ｏｎ　（白色
不透閉基１−１）を生ずるＢａＣ１ｚと〜Ｂｏｓｏｍ、
およびＣａＣ０５（不透明白色基１：Ｉ　）を形成する
ＣａＣ１ｇとＮａ、ＣＯ，である。いずれかの可溶性塩
類でも、ナトリウム陽イオンをカリウム陽イオンで置き
換えることができることに注目しておく必要がある。緑
色の沈澱物填料の例としては、水性の塩類Ｎ　ｉ　Ｃ１
！とＮａ、ＣＯ。

の組合せで形成されるＮｉＣＯ３、塩化第一銅（Ｃｕｔ
Ｃｅ３）と炭酸ナトリウムからの炭酸ｍ（ＣｕＣＯｓ）
、および塩化第ニクロム（Ｃｒ（Ｊ！ｓ）とリン酸ナト
リウム（Ｎａｓｐｏ４）からのリン酸第ニクロム（Ｃｒ
ＰＯ４）がある。望ましい沈殿物填料物質は炭酸カルシ
ウム（ＣａＣＯｔ）である。炭酸カルシウムは、たとえ
ば、塩化カルシウムの１つの溶液と他の炭酸ナトリウム
またはカリウムの溶液があれば形成することができる。

形成されるすべての不溶性沈澱物で、可溶性塩類の使用
順序は重要でない。

水溶液中の塩または塩類の濃度は、水性の系における塩
の溶解度、工程の温度および希望する填料の量に応して
、約１％から約４０％と変化させることができる。好ま
しくは、水溶液中の塩または塩類の濃度は、でき上りの
充填した未乾燥パルプ繊維の填料含有率を最高にするよ
うに、溶解特性と工程温度が許す限り飽和にする必要が
ある。着色したまたは顔料化した填料沈澱物を使用する
場合は、未乾燥の繊維の細胞壁内の填料の量を最高にし
ないのが望ましい。

本発明の工程により、細胞壁を沈澱させた填料でその場
で充填するときには、未乾燥パルプの機械的性質の保持
を改善することができる。未乾燥パルプを可溶性の塩類
Ｎ　ｉ　Ｃ１ｓとＮａＣＣＬ＋から形成されるＮｉＣＯ
５で充填すると、ニッケルの沈澱物は電子分散分析（Ｈ
ＤＡＸ）で目に見えるようにすることができる。

充填した未乾燥パルプを、ワイヤスクリーン（メノンユ
＃１００）上で、水道水により洗浄した。

この洗浄した未乾燥パルプを顕微鏡で観察すると、内部
的に充填した未乾燥繊維の周りから過剰の填ＩＩ物質を
完全に除去するには、この操作が十分には効率的でない
ことが分った。手抄きシートの作製、乾燥および調湿は
ＴＡＰＰＩ４！準法に従って行った。１９８２年４月ｆ
ｌ１行のＡｍｅｒｉｃａｎ　Ｎａｔｉｏｎａｌ　５ｔａ
ｎｄａｒｄからのＴＡＩ’ＰＩ　０ｆｆｉｃｉａｌ　Ｔ
ｅ５ｔ　Ｍｅｔｈｏｄ　Ｔ２Ｏ５ｏｓ−８１を参照され
たい。

第１ａ図はニッケルの位置を示し、第１ｂ図は二・ンケ
ルの分布を示す。第１ｂ［ｉＪの白点はニッケルを表し
、白点の密度が高いことによって繊維の細胞壁を口で見
ることができる。第２８．２ｂ、２０図は、ここで述べ
た工程によって炭酸ニッケル填料′＆Ｊ’ｊｆを充填し
た未乾燥パルプ繊維断面の別の局面を示すものである。

第２ａ図は、右から３番目の升目に本質的にニッケルが
存在しない、充填した未乾燥パルプ繊維の表面を示し、
第２ｂ図は、繊維の細胞壁の区域に対し、右から３番目
の升目のピークで、ニッケルの高い水準がバックグラン
ド上に強く伸びていることを示し、第２ｃ図は、充填し
た未乾燥パルプ繊維の細胞内腔のニッケル濃度を示し、
ニッケルはほとんど存在していない。

細胞壁の細孔を沈澱物タイプの填料物質で充填した未乾
燥繊維からつくった紙は、多種類の用途に用いることが
できる。つぎに挙げるのは広い範ちゅうのうちのいくつ
かのものであるが、少量で生産される多くの特殊製品も
ある。

上質紙は印刷および筆記用に用いられる紙の広汎な部類
であり、一般に填料を含有する。別々の繊維と填料の通
常の混合物ではなく、細胞壁内に充填した乾燥されてい
ないパルプ繊維と、上質紙を抄造するのに用いる抄紙機
へ送ることの１つの利点は、繊維内の填料物質の歩留り
が高いことである。これにより、紙質のコントロールが
良好となり、マシン作業が清潔となる。同じ濃度の填料
物質を従来の方法で充填した対応する紙よりも紙が強く
なることに加えて、細胞壁に充填した未乾燥パルプから
つくった紙は、６両面性”が少ない。

両面性は、シートの厚さ方向で填料の分布が不均一にな
ることによるものである。さらに、湿潤およびスリッテ
ィングの加工工程で、填料がシートからちりとして抜け
る傾向が少ない。

未晒クラフトパルプは、強度が高いために、紙袋や包装
紙などの紙製品に用いられるが、白色度が低く、印刷用
紙としては魅力のない悪い基材とされζいる。細胞壁に
充填した未乾燥の未晒クラフトパルプ繊維は製造される
紙の白色度を改善し、従来の充填法や乾燥したパルプ繊
維によるものよりも填料の充填によって強度の失われる
ことが少ない。

大抵の新聞用紙は、現在、填料なしで機械および化学パ
ルプの混合物からつくられており、秤量（単位面積当り
のパルプ重ｌ）の低い製品が要望されている０坪量を実
質的に減少するための障壁の１つは、そのような変化が
シートの不透明度を低下させることである。不透明度の
損失を相殺するために填料を現在添加していないが、こ
れはシートに生ずる強度の損失や抄紙作業にかかる“繁
雑さ“°なとの多くの理由によるものである。細胞壁に
充填した未乾燥パルプ繊維を用いれば新聞用紙の問題は
滅じ、不透明度の水準が向上した新聞用紙をつくること
ができる。

以下に示す実施例は本発明の方法と、本発明の方法によ
って製造される組成物を示したもので、本発明の範囲を
限定するものではない。

〔実施例〕

裏庭り上 本実施例は、西部ヘムロンクからの針葉樹材の未乾燥パ
ルプを使用し、本発明の工程と従来の工程でつくった紙
の性質を比較したものである。それぞれの場合、処理の
前にパルプを４００ＣＳＦまで叩解した。本発明の工程
では、未乾燥パルプ試料（１０ｇ）を水５ｏｏ　ｗｉ中
ＣａＣＪ！＊が５％、１０％、２０％または３５％の溶
液に分散した。　３０分後、ＣａＣＩＮを含浸した繊維
を減圧下に枦取し、ＮａよＣＯｓの飽和溶液（１，０Ｏ
Ｏｄ　）に再分散した。１時間後、２００メッシュワイ
ヤスクリーンを通して分散液を濾過し、ついで？ｔｌ過
が清澄になるまで水で洗浄した。

従来の充填紙を調製するために用いた未乾燥パルプも濃
度０．５％で５回２００メツシエ・ツイヤスクリーン上
で洗浄した。従来の充填パルプは、Ｎａ叶を用いて、ｐ
ｌｔ値を８．０に調節した０歩留向上剤（Ｒｅｔｅｎ　
２１０　、ｔｌｅｒｃｕｌｅｓ　Ｃｏｒｐ、）を種々の
割合（０，５〜１．５ボンド／トンパルプ）添加し、市
販のＣａＣＯ３スラリーの歩留りが適切になるようにし
た。かくはん時間は１分であった。

ＴＡ）’ＰＩ標準法のシート調製条件を用いて、従来の
パルプ、填料混合物と細胞壁に充填した未乾燥パルプの
両方についてシートを作製した。シートの填料（ＣａＣ
Ｄ＋）含有率は、炉の温度を５７５°Ｃとした以外は、
標準のＴＡＰＰＩ操作で測定した灰分の含有率から計算
した。

第３１２Ｉおよび第４図で、細胞壁に充填した未乾燥パ
ルプからつくった紙は１里丸で示し、従来の技法でつく
った紙は白抜き符号で示した。

第３図は、従来および細胞壁充填の未乾燥パルプに対し
、引張指数に及ぼす填料レヘルの影響を示したものであ
る。これらのデータは、ＣａＣ０）填料の濃度が等しけ
れば、本発明の工程によって充填した繊維でつくったシ
ートが従来の工程によってつくったものよりも優れた引
張性をもっていることを示した。

同様の比較データは、紙の破裂強さを測定した第４図で
も得られている。第４図は、両タイプの充填紙に対して
、破裂指数対紙中の填料濃度をプロットしたもので、こ
れらのデータは、本発明の工程によって充填したｔＩ＆
維を用いて得られる破裂強さの値が優れていることを立
証している。

・これらのデータによれば、本発明の工程では、紙の強
度が同一の場合にはより多くの填料を添加することがで
きるし、１ａＩＩの濃度が同一の場合にはより高い水準
の強度が得られることを示している。充填紙は、パルプ
のコストが５００ドル／トン、填料のコストが２００ド
ル／トンの場合に、概略ｉ、ｏｏ。

トル／トンまたは０．５０ドル／トンで販売されている
。したがって、繊維の代りにシートに入れることのでき
る填料が１％追加されるごとに、製紙業者にとって約３
〜４ドル／トンの著しい製造コストｉＩｉ減を意味する
ことになる。また本発明の工程は歩留向上剤を陀・要と
せず、したがって紙の地合を改善することができる。こ
のように、針葉樹クラフトパルプを使用する場合、本発
明の工程は生成した紙の強度的特性を向上させる。

！ｌ！ｕ 本実施例は、レッドオルグーからの未乾燥細胞壁充填パ
ルプ対従来の手段によって填料と組合せた未乾燥レッド
オルグーパルプ対本発明の工程により充填した１度乾燥
のレッドオルグーパルプによりそれぞれつくった紙の各
種機械的性質を比較したものである。いずれの場合も、
それぞれの技法によって填料充填を行う前に、未乾燥パ
ルプを最初に４００＋ｍＬ　Ｃ３Ｆにまで叩解した。本
発明の工程または従来の技法による組合せによってレッ
ドオルグーパルプを充填するに用いた方法は、実施例１
で述べたとおりである。炭酸カルシウムは、従来の技法
ではスラリーとして供給するか、もしくは本発明の工程
に従ってその場で沈〜させた。填料の濃度は天分含有率
から決定した。

第５図、第６図、第７図は、本発明の工程または従来の
技法によって充填したレッドオルグーの未乾燥パルプを
比較して、それぞれ引裂き指数、破裂指数および引張指
数を示したものである。各図において、灰分含有率は紙
中填料の％である。

したがって、それぞれの図で、填料濃度の等しいところ
で各タイプの充填繊維からつくった紙の弓裂き指数、破
裂指数および引張指数を比較することができる。

第５図、第６図および第７図において、引裂き、破裂ま
たは引張指数の高い上方の線は、本発明によって充填し
た繊維でつくった紙のものである。

四角は未乾燥の充填パルプ繊維で溶液添加の順序が最初
塩化カルシウム、ついで炭酸ナトリウムの場合を表し、
丸は炭酸ナトリウム、続いて塩化カルシウムの逆の順序
である。×の形の記号をもつ下方の線は、・本発明の工
程によって充填した１度乾燥のパルプ繊維を表す、ひし
形の記号の下方の線は従来の方法で充填した未乾燥パル
プを表す。

いずれの場合も、引裂き指数、破裂指数および引張指数
で測定したでき上った紙の強度は、未乾燥パルプ繊維を
使用した本発明の工程において高かった。さらに２つの
溶液の添加順序は重要でない ″Ｘｈ１州３− 本実施例は、本発明の工程または従来の技法によって充
填したスブルースＣＴＭＰ　（化学熱機械パルプ）の未
乾燥パルプ繊維を比較したものである。

未乾燥の繊維は最初４００ｍ１．　Ｃ５Ｆまで叩解した
。繊維を充填するに用いた本発明の工程と従来の工程は
実施例１で述べたと同様である。第８回、第９圓、第１
Ｏ図は、本発明の工程および従来の技法によって充填し
たスブルースＣＴＭＰの未乾燥パルプ繊維からつ（った
祇のそれぞれの引裂き指数、破裂指数および引張指数を
示したものである。３つの図の各々において、本発明の
工程は四角で、従来の混合工程は丸で示した。

スブルースＣＴＭＰパルプの特徴は、引張り、破裂およ
び引裂き指数が灰分含有率の増加（すなゎら填料含有率
の増加）とともに２．速に減少することである。各強度
パラメーターで、本発明の工程によって充填した未乾燥
パルプ繊維からつくった紙は、繊維を従来の技法によっ
て充填した紙と比較して強度が増大することを立証した
。

尖籐旧 本実施例は、サトウキビ繊維から導いたバガスパルプに
ついて、本発明の方法によって充填した晒および未晒の
未乾燥パルプ対１度乾燥し、本発明の方法で充填した晒
パルプ対従来の方法によって充填した晒パルプを比較し
たものである。それぞれの紙をつくったり、繊維と填料
を組合せるのに使用した工程は実施例１で述べたと同様
である。

第１１図、第１２図および第１３図は、３つのタイプの
各々の紙のそれぞれ引裂き指数、破裂指数および引張指
数を示したものである。四角は本発明の工程を示し、晒
の未乾燥パルプ繊維からつくったデータを黒四角、未晒
の未乾燥パルプ繊維からのものを白四角で示しである。

従来の工程によって充填した未乾燥バガス繊維からつく
った紙のデータは三角によって示した。晒の未乾燥パル
プ繊維からつくった紙のデータは黒のひし形、未晒の未
乾燥パルプ繊維のそれは白のひし形で示した。１度乾燥
した晒パルプで、本発明の工程により充填したものから
の紙は三角で示しである。

第１１図、第１２図、第１３図に示すように、本発明の
工程によって充填した未乾燥バガスパルプ繊維は、テス
トした填料の各濃度で優れた強度特性を立証した。

裏溝」ｌ− 本実施例は、本発明の工程と、米国特許第４．５１０゜
０２０号公報に記載されているルーメン充填法によって
充填した繊維を用いた場合の紙の引張強さ特性を比較し
たもので、上述米国特許の開示内容をここで参考までに
加えた。第１４図は、本発明の工程によって充填したレ
ッドオルグーの未乾燥パルプ、バガスの未乾燥パルプ、
およびスブルースＣＴＭＰの未乾燥パルプを、Ｍｉｌｌ
ｅｒら（紅匹並虹ｕＬ１９８３　　ＴＡＰＰＩ　　Ｉｎ
ｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　　Ｐａ　　ｅｒ　　Ｐｈ　　
ｓｉｃ　　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ、ｔｌａｒｗｉｃｈｐ
ｏｒｔ、ｐ、２３７（”旧１１ｅｒら°°））とＧｒｅ
ｅｎら（Ｐｕｌ　＆　Ｐａ　ｅｒ　Ｃａｎａｄａ、ｉ：
Ｔ２Ｏ３（１９８２）（”Ｇｒｅｅｎら”）〉から引用
した針葉樹材使用のルーメン充填法と比較して％で表し
た紙の引張強さの相対的な減少率対％で表した填料含有
率を示したものである。

本発明の工程を用いた広葉樹材の未乾燥パルプ繊維内に
は、針葉樹材に対するＧｒｅｅｎらのデータと比較して
、多量の填料が充填され、また−１１１ｅｒらの針葉樹
材と比較すれば、同量が充填された。

しかし、ＭｉｌｌｅｒらはＰＥＩ　（ポリエチレンイミ
ン）２％を含ませて実験を行ったことに注目する必要が
ある。　ＰＥＩは、紙中の繊維間でイオン結合を形成す
ることができ、紙を強くするように作用する多価陽イオ
ン性のポリマーである。ＰＥＩは、細胞内腔内できわめ
て微細な填料粒子を凝集させるよう機能する。填料粒子
がより大きな塊に凝集すると、細胞内腔内部の填料の歩
留りを向上させ、充填されないメカニズムを最小限にす
る０本発明者らはバガスの未乾燥パルプでほとんど４０
％に達する填料充填を行うことができたが、機械的特性
を犠牲にし°ζであった０本発明の工程における引張強
さの相対的な減少率は、針葉樹材繊維によるＣｒｅｅｎ
らのデータと同しパターンを示した。　Ｍｉｌｌｅｒら
の試みは有望な結果を示したが、ＰＨ１，２％の存在が
でき上りの紙の強度に可なり寄与したものと思われる。

第１４図において、白四角は本発明の工程によって充填
したレソドオルダーの未乾燥パルプ、白のひし形は本発
明の工程によって充填したバガスパルプ、黒丸は本発明
の工程によって充填したスブルースＣＴＭＰの未乾燥パ
ルプ、黒三ｊｌｌ　ｉｊ：Ｍｉ　１ｅｅｒらのデータ、
Ｘ印はＧｒｅｅｎらのデータをそれぞれ表す。

丈施−例Ｊ 本実３ｍ例は、未乾燥ユーカリパルプ（広葉樹材パルプ
）をどのようにして水酸化アルミニウムでその場で充填
できるかを示したものである。ユーカリパルプを可溶性
塩の硫酸アルミニウムを含む第１の溶液に分散した。第
１の溶液は、室温において飽和濃度の硫酸アルミニウム
を含んでいた。

５分後、パルプを濾過して第１の溶液を除いたが、これ
はまたパルプの細胞内腔から第１の溶液を除去している
。

２０％（−／ν）の水酸化ナトリウムを含む第２の溶液
を、パルプ繊維の分散に用いた。これは主として繊維の
細胞壁内に、水酸化アルミニウムの沈澱物を形成した。

水酸化アルミニウム填料で充填した繊維から紙をつくっ
た。紙中の填料の量は、ＡＪ２０３（アルミナ）の灰分
含有率として測定し、９％であった。

ｎ例ノー 本実施例は、充填した未乾燥の繊維の叩解の影響および
叩解条件の影響を示すものである。ユーカリ（広葉樹材
）の未乾燥パルプを、ここに述べた本発明の工程によっ
てＣａＣＯ５で充填した。未叩解の未乾燥パルプはカナ
ダ標準諺水度（Ｃ３Ｆ）が５７０ｓＬであった。充填し
た未乾燥パルプ繊維の試料壱ＰＦＩミル（叩解装置）で
最初１０，０００回転叩解し、Ｃ３Ｆ（ａは４１６＋ｌ
Ｌであった。ついで、パルプをワイヤスクリーン上で濾
過して、最初の第１のシートに抄き上げたところ、第１
の灰分含有率は４３％であった。ついでパルプを水に再
分散し、再び枦遇して第２のシートに抄いたところ、第
２のシートの灰分含有率は３８％であった。再分散と濾
過のこの工程をさらに３回繰返し、第３、第４、第５の
シートの灰分含有率として、それぞれ３４％、３６％、
３４％を得た。したがって、１０．０００回転の叩解の
後でも、約７〜９％の填料が細胞壁の外部にあったに過
ぎない、すなわち、填料は　解中主に細胞壁の中に留っ
ている。

全体の操作を繰返したが、今度は充填した未乾燥パルプ
繊維を、上述のようにして、最初２０．０００回転叩解
した。　Ｃ３Ｆ値は３６６ｓＬであった。第１の濾過シ
ートは４６％の填料、第２のシートは４１％お填料、第
３のシートは３８％の填料を含んでいた。したがって、
２０．０００回転の叩解の後でも、およそ８％の填料が
細胞壁の外部にあったに過ぎない。

また、ルーメン充填法によって充填したパルプ繊維は、
叩解的に大部分の填料を失うことが知られている。これ
に対して、本発明の充填工程は、叩解時に過剰量の填料
は失わない。

上記のように、ここでは本発明の特殊な具体的表現を説
明のために延びてきたが、本発明の精神と範囲から逸脱
することなく、各種の改変を行いうることが察知できる
であろう。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明の工程によって
不溶性の填料を未乾燥パルプ繊維の細胞壁内でその場で
充填すればこれを使用して製造した充填紙組成物は、対
応する同じ填料を同量含有する従来の充填紙組成物に比
して紙の強度が高く、強度が同じであればより多量の填
料を添加することができる。これに加えて、細胞壁内充
填による歩留向上剤の不要、填料増添による乾燥エネル
ギーの節減等、紙の製造コストの低下を可能とし、さら
に抄紙機ワイヤの摩耗、紙製品のちり落ち、両面性を減
するなど、作業面、製品面での効果もあり、工業的な意
義はきわめて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図は、本発明の工程に従って、ＮｉＣＯ５の不）
容性沈殿物填料を充填した未乾燥パルプ繊維の表面の形
状を示す拡大率２１４２倍の走査形電子ｗＩ微鏡写真で
あり、第１ｂ図は、繊維の細胞壁内のＮｉの位置と分布
を示す充填繊維の細胞壁内の形状を示す電子分散分析（
ＥＤＡＸ）写真である。 第２ａ、２ｈ、２ｃ図は、それぞれ繊維の表面、繊維の
細胞壁内および繊維の細胞内腔を示すＮｉＣＯ５充填の
未乾燥パルプ繊維のＮｉ　（升目０７）の電子分散分析
のグラフである。填料は主として第２Ｂ図の中に荏在し
、ニッケルが細胞壁内にあることを示している。 第３図、第４図は、未乾燥の西部ヘムロットパルプ（針
葉樹材）からつくった填料含有率の異なる紙の、それぞ
れ引張指数および破壊指数を示す。 男丸は本発明の工程によって充填した繊維からつくった
紙、白丸、四角、三角は、実施例１に記載した従来の工
程によって充填した繊維からつくった紙を表す。記号が
異なるのは、異なる日に行った異なるバッチの実験を示
す。 第５図、第６図および第７図は、レッドオルダーバルプ
（広葉樹材）からつくった填料含有率の異なる紙の、そ
れぞれ引裂き指数、破壊指数および引張指数を示す。白
丸または白四角はＣａＣＯ５を填料としてその場で沈澱
させた本発明の工程を表し、白四角の場合は、ＣａＣ１
＊が第１の塩でＮａＩＣ０１が第２の塩、白丸の場合は
、ＮａｚＣＯｓが第１の塩、ＣａＣ１！ｚが第２の塩で
あった。黒三角は、細胞壁充填と未充填の繊維の、比率
がそれぞれ１；３、ｌ：１および３；ｌの混合物からつ
くった紙のデータである。白のひし形は、実施例１で述
べた従来の技法によって充填したレッドオルダーの未乾
燥パルプ繊維である。“Ｘ”の指示は、１度乾燥したレ
ソトオルダーパルプを再びぬらし本発明によって充填し
たものに用いた。 第８図、第９図および第１０図は、スブルースＣＴＭＰ
　（針葉樹材）からつ（った填料含有率の異なる紙の、
それぞれ引裂き指数、破壊指数および引張指数を示す。 白四角は、本発明の工程によって充填したその場で沈澱
させた未乾燥パルプ繊維を表し、白丸は実施例１で述べ
た従来の工程による充填紙中に充填した未乾燥パルプ繊
維を表わす。 第１１図、第１２図および第１３図は、バガスパルプ（
サトウキビ）からつくった填料含有率の異なる紙の、そ
れぞれ引裂き指数、破裂指数および引張指数を示すゆ四
角は、本発明の工程によって充填したその場で沈澱させ
た未乾燥パルプ繊維を表し、黒四角は晒パルプ、白四角
は未晒パルプである。 ひし形は、実施例１で述べた従来の工程によって充填し
た未乾燥パルプを表し、黒のひし形は晒パルプ、白のひ
し形は未晒パルプである。三角は本発明の工程によって
充填した１度乾燥させた晒パルプを表わす、１ｒｘ乾燥
したパルプで悪い結果が出ているのは、繊維の細胞壁を
充填することができるためには、未乾燥パルプ繊維の細
孔が必要であることを示している。 第１４図は、ルーメン充填法の文献値（三角または′Ｘ
°゛形）を、レッドオルダー広葉樹材パルプ（白四角）
、バガスサトウキビパルプ（ひし形）およびスブルース
ＣＴＭＰ針葉樹材パルプ（黒丸）を用いて本発明の工程
によって充填した未乾燥パルプと比較して、引張強さの
相対的な減少を填料含有率の関数として表したものであ
る。 （外３名） 第１ｃ４図 第１，６図 ２６ＳＥＣ４７１？０１ＮＴ ７２２８７　　ｍ２’１ ＥＤＡ〆 ６ＳＥＣ ４６１５２ＪＮＴ １２２１１７　　ｉｔ２′２ ＤＡＸ 第 司 第 興 、５°　　　　ノ０　　　　ノ５　　　２０万く＃告ｉ
Ｖ　（、％）　　Ｃａ乙ρＪメ１　亨」−？−一 矛 図 仄分令荷牽（グー）己ａ３１叶 子 シ ロ 第 ０ 口 ｐｇ　＊　　ｅ　Ｍテで１６％）６ｕＣｏＪＪＪ　　Ｆ
１ズサ奪奪 Ｖ（％）乙ｃｏ３項ｅ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、填料含有量の少なくとも５０％が繊維の細胞壁内に
   あり、同じ填料を同量含有する対応する従来の充填紙に
   比して強度が高いことを特徴とする、その場で充填した
   、乾燥されたことのない繊維からなる充填紙組成物。 ２、セルロース繊維が広葉樹材、針葉樹材、一年生植物
   またはそれらの組合せから導かれたものである請求項１
   記載の紙組成物。 ３、填料が水性の系で不溶性の沈澱物であることを特徴
   とする請求項１記載の紙組成物。４、さらに、填料とし
   て機能する着色した沈澱物である着色剤を含む請求項１
   記載の紙組成物。 ５、着色した填料が青、紫、赤、ピンク、黄、緑および
   黒色の沈澱物およびそれらの組合せからなる群から選ば
   れたものである請求項４記載の紙組成物。 ６、紙が未晒クラフト紙、晒クラフト紙、上質印刷用紙
   、上質筆記用紙、晒および未晒サルファイト紙および軽
   量新聞用紙からなる群から選ばれたものである請求項１
   記載の紙組成物。 ７、実質的にすべての填料が繊維の細胞壁内にあり、紙
   が同種の填料を同量含有する対応する従来の充填紙に比
   して引張強さの高いものである未晒クラフト紙。 ８、実質的にすべての填料が繊維の細胞壁内にあり、紙
   が同種の填料を同量含有する対応する従来の充填紙に比
   して引張強さの高いものである晒クラフト紙。 ９、実質的にすべての填料が繊維の細胞壁内にあり、紙
   が同種の填料を同量含有する対応する従来の充填紙に比
   して引張強さの高いものである上質印刷または筆記用紙
   。 １０、実質的にすべての填料が繊維の細胞壁内にあり、
   紙が同種の填料を同量含有する対応する従来の充填紙に
   比して引張強さの高いものである軽量新聞用紙。 １１、可溶性の塩または塩類からなる第１の溶液に乾燥
   されたことのないパルプを浸漬する工程；第１の溶液か
   らパルプを濾過する工程； 第１の溶液からの塩または塩類と第２の溶液からの塩ま
   たは塩類の相互作用により、前記乾燥されたことのない
   パルプの細胞壁内に填料として作用する不溶性の沈澱物
   が形成されるような、第１の溶液の可溶性の塩または塩
   類とは異なる可溶性の塩または塩類からなる第２の溶液
   へ乾燥されたことのないパルプを再浸漬する工程； 充填した、乾燥されたことのないパルプを濾過、洗浄し
   て充填パルプを形成する工程；および該充填したパルプ
   で紙を形成する工程； からなる出発原料のパルプが乾燥されたことのないパル
   プである、充填紙の製造方法。 １２、乾燥されたことのないパルプが広葉樹材、針葉樹
   材、一年生植物またはそれらの組合せから導かれたもの
   である請求項１１記載の製造方法。 １３、不溶性の着色した沈澱物が青、紫、赤、ピンク、
   黄、緑、および黒色並びにそれらの組合せの沈澱物から
   なる群から選ばれたものである請求項１１記載の製造方
   法。 １４、可溶性の塩または塩類からなる第１の溶液に乾燥
   されたことのないパルプを浸漬する工程；第１の溶液か
   ら該パルプを濾過する工程； 第１の溶液からの塩または塩類と第２の溶液からの塩ま
   たは塩類の相互作用により、前記乾燥されたことのない
   パルプの細胞壁内に填料として作用する不溶性の沈澱物
   が形成されるような、第１の溶液の可溶性の塩または塩
   類とは異なる可溶性の塩または塩類からなる第２の溶液
   へ乾燥されたことのないパルプを再浸漬する工程； 充填した、乾燥されたことのないパルプを濾過、洗浄し
   て充填パルプを形成する工程；および該充填したパルプ
   で紙を形成する工程； からなる以上の工程で製造したものである乾燥されたこ
   とのないパルプからつくった充填紙。 １５、乾燥されたことのないパルプが広葉樹材、針葉樹
   材、一年生植物またはそれらの組合せから導かれたもの
   である請求項１４記載の充填紙。 １６、不溶性の着色した沈澱物が青、紫、赤、ピンク、
   黄、緑、および黒色並びにそれらの組合せの沈澱物から
   なる群から選ばれたものである請求項１４記載の充填紙
   。 １７、填料が不溶性の沈澱物を含み、かつ填料がパルプ
   繊維の細胞壁内にある、填料とパルプとを含む充填パル
   プ繊維。 １８、不溶性の沈澱物が炭酸カルシウムである請求項１
   ７記載の充填した乾燥されたことのないセルロースのパ
   ルプ繊維。 １９、可溶性の塩または塩類からなる第１の溶液に乾燥
   されたことのないパルプを浸漬する工程；第１の溶液か
   ら該パルプを濾過する工程； 第１の溶液からの塩または塩類と第２の溶液からの塩ま
   たは塩類の相互作用により、上記乾燥されたことのない
   パルプの細胞壁内に填料として作用する不溶性の沈澱物
   が形成されるような、第１の溶液の塩または塩類とは異
   なる塩または塩類からなる第２の溶液へ乾燥されたこと
   のないパルプを再浸漬する工程；および 充填した乾燥されたことのないパルプを充填したパルプ
   繊維に濾過、洗浄する工程； からなる以上の工程で製造した充填されたパルプ繊維。 ２０、充填されたパルプ繊維の濾過および洗浄工程の後
   に、乾燥する工程をさらに含む方法により製造された請
   求項１９記載の充填されたパルプ繊維。 ２１、乾燥されたことのないパルプが広葉樹材、針葉樹
   材、一年生植物またはそれらの組合せから導かれたもの
   である請求項１９記載の充填されたパルプ繊維。 ２２、不溶性の着色した沈澱物が青、紫、赤、ピンク、
   黄、緑、および黒色並びにそれらの組合せの沈澱物から
   なる群から選ばれたものである請求項１９記載の充填さ
   れたパルプ繊維。 ２３、填料が着色したものである請求項１９の充填され
   たパルプ繊維。