JPH03501394A - 紙抄造の改良方法 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 紙抄造の改良方法 「技術分野」 この発明は、硬水バルブを使用する紙の製造方法に関する。　更に具体的に云え ば、この発明は紙に抄造された際に改善された印刷特性を有する紙製品となるバ ルブを製造する硬水パルプの処理方法に関する。

「背景技術」 紙製品は各種の繊維源から製造されている。

紙製品は米国では通常、軟木と硬水のいずれからも製造されている。　軟水とは 針葉樹としても知られている常緑樹である。　硬水とは落葉樹である。

典型的な硬水は、樫、楓、ポプラ、ユーカリ、樺、栗、白楊、山毛欅、および胡 桃である。

軟木と硬水はともに各種の紙製品の抄造用の良好な繊維原料を提供する。　軟木 資源は、繊維の長さが約１から１．５　ｍｍである硬水資源に比較して、約３か ら４ｍｍの長さの長繊維を有する。　しかし、軟木の繊維が、通常、大直径を有 するのに対して、硬水は小直径の繊維を有し、より滑らかな感触の紙を生じさせ る。

紙製品は、軟木バルブ、硬水バルブ、および硬水と軟木との混合バルブから抄造 される。

多くの場合、抄造される紙製品の種類と、入手済のバルブ原料が、使用されるべ きバルブ組成を支配することになる。　高級品質の印刷用紙の抄造においては良 好な不透明性、見掛は比重を減少させる能力、改善された紙の組織、および有利 な経済性を理由として、硬水バルブの高い配合比率の使用が望ましい。

しかし、硬水バルブの使用に関して、硬水の基本的構造からくる一つの問題があ る。

硬水は主要な二種の細胞を含む、これらは繊維細胞と導管細胞である。　この導 管細胞は硬水の根の系統から水と栄養を木に運び上げる硬水の部分である。

この導管細胞は、本来、繊維状ではない。

その結果として、導管は紙の強度、あるいは品質に何も寄与しない、　それにも 拘わらず、導管は蒸解、漂白、および、従来のリファイニングを受けた後までも 残存して紙製品中に混合される。

印刷における前記の問題は、紙製品の表面に残っているこれらの導管により惹き 起こされる。

シート表面の上の結合されていない大きい導管は、印刷作業の際に、印刷ロール によりシートの表面から引き剥がされる。　このことはインクが付着するように 意図された紙の部分の全部分にはインクが付着していないことを結果として生じ 、また導管が印刷ロール上に残り、次のコピーを印刷する際に、望ましくない汚 点、あるいは空白部分を生じるという問題を結果として惹き起こす、　最終的結 果は、意図された品質でない印刷された紙である。

印刷中に紙から引き剥がされる紙製品の中の導管に関連するこの問題は、永年に 亙る問題である。

この問題は印刷用紙における漂白硬水バルブの使用が劇的に増加した１９５０年 代に広範な規模を以て現実化してきた。　多くの解決法が永年に亙って試みられ てきた。　商業的な成功を、ある程度、達成した唯一の方法は紙シートに澱粉の 溶液を塗布することである。

澱粉の溶液が薄膜を以て被覆し、およびまたは糊がシートへ導管を貼付して、印 刷中の導管の引き剥ぎを防止する。　しかし、この方法は紙の抄造の際に他の物 質が添加されなければならないために紙の抄造原価を増大させる。

この度、印刷中に紙の表面から導管が引き剥がれる問題は、硬水のパルプ化の後 の特殊なリファイニング技術ノ使用により軽減可能であることが発見された・も し、既知の熱化学的蒸解法のいずれかを使用して硬水をパルプ化した後に、この 硬水バルブがリファイナーのディスクの少なくとも一つに研磨表面を有するリフ ァイナー内で叩解されるならば、導管の引き剥ぎの問題は軽減されることが発見 された。

硬水原料の蒸解後に施される従来の処理法において繊維は標準的な金属の表面仕 上げがなされたディスクを装備されているリファイナーに送られる。

表面に突起機の装備が可能なこれらのディスクは、より均質なバルブの製造のた めに繊維に作用する。

このリファイナーを一回以上通過した後、バルブは紙への転換のために抄紙機の ヘッドボックスにポンプによって送られる。

研磨的表面ディスクを有するバルブリファイナーはこの技術の分野において既知 である。

米国特許４．３７２．４９５に、研磨的ディスクを装備したディスクリファイナ −が使用されて破砕木材チップをパルプ化するための方法と装置が開示されてい る。

この方法においては、供給原料は木材チップであり最終製品は破砕された木材で ある。　この特許の実施例において、この型式のディスクリファイナ−が使用さ れて南部松チップが熱・機械的バルブに転換されている。　この特許は蒸解され たバルブではなく木材の大きい破片のためのディスクリファイニングを開示して いる。

米国特許３．１１７．６０３は、扇形の研磨用表面を有して他の用途のもの同様 にリジェクトの破砕に使用される装置を開示している。　しかし、硬水から製造 されたバルブのソファイニングにつき何も開示していない。

米国特許３．８２７．９３４は硬水チップの蒸解を開示している。　これには蒸 解に続く高温原料リファイニング工程と洗浄に続くソファイニング工程がある。

これらのリファイニング工程のいずれもが、研磨的表面ディスクを有するリファ イナーが使用されて実施されることを開示していない。

米国特許１．８１４．５８７は、相対して回転可能な研摩石の一対を有するバル ブリッツイニング装置を開示している。　しかし、そこには使用されるバルブの 種類についても、バルブに通常ではない利点が発生することについても何も開示 がされていない。

ロシャ特許７３０．９１６は紙製造における繊維懸濁物の摩砕のための装置を開 示している。　この繊維材料が当初に金属環のブレードにより叩解されて、得ら れたスラリーが、次に、セラミックディスクの突起により作用を受けることが開 示されている。

このセラミックディスクの研磨材的な肌目が微細な繊維なけば立てるマイクロナ イフとして作用するのである旨が記載されている。　しかし、硬水バルブの処理 に関しては何の開示もない、　また、この懸濁物中の繊維が、この方法から受け る利益につき何の指摘もない。

これらの特許のいずれもが、摩擦的表面のディスクを一個以上保有するりファイ ナ−にょる硬水バルブの処理の利点については、何も開示していない。

また、これらの特許のいずれもが、硬水の繊維原料に関する導管の引き剥ぎの問 題の解決に、指向されていない、　前記の指摘の通り、この技術分野の人々は澱 粉とこれに類似の材料を使用して導管を紙の表面に結合させることに依存してき た。

この方法は一つの有効な解決法であるが、理想的ではない。

この発明による解決法は、バルブがいずれにしてもソファイニングされねばなら ないのであるから理想へ接近する。　従って、この発明の方法は工程の付加では ないのである。　特別な技術を使用する特殊なりファイナ−によるバルブソファ イニングが、非常に効果的に問題を解決するのである。

「発明の開示」 「発明の概要」 この発明は、リファイナーの複数のディスクの一個以上が研磨的表面を有するリ ファイナーであり、硬水バルブをリファイニングすることを指向している。

摩擦的表面と云う語によって、通常は、平滑であるディスク表面が他の形状であ り得ることと、不規則的分布の研磨材がその表面に付属させられていることが意 味されている。　この研磨材は、炭化タングステンか炭化珪素のような炭化物、 アルミナ類、ジルコニア類、シリカ類およびダイヤモンドであり得る。

本質的には、既知のいかなる粉粒状の研磨材も使用可能である。

この研磨材の好ましい粒径範囲は約２０メツシユから１２０メツシユまでであり 、最も好ましい粒径の範囲は約３０メツシユから約４０メツシユまでである。

この研磨材は不規則に分布させられてディスク表面の約１０％から約９０％まで を被覆している。

通常、チップの形状の硬水の原料は既知の熱化学的蒸解法のいずれかを使用して 蒸解される。

この蒸解法はクラフト法、サルファイド法、またはソーダ法であり得る。

リグニン成分の除去のため、原料木材が蒸解された後、得られたバルブは分離し た繊維からなっている。

これらの分離した繊維は、次に上記の通りの研磨材が付属させられているディス クの一個以上を装備するりファイナ−内においてリファイニングされる。

このリファイナーの好ましいものは一個のディスクが研磨材表面を有し、これに 対面するディスクは複数の突起桟がある金属表面を有する一連のディスクからな る。　複数の突起桟を有するこのディスクは、通常その表面にいかなる研磨材も 含まない。

このようなりファイナ−によった蒸解硬水バルブのリファイニングは、導管の大 きさを導管が多くの繊維中に織り込まれて、その後は繊維基材中に保持される大 きさに減少させる。

このバルブから製造された紙は、１　ｃｍ”当り約５個より少ない、好ましくは 約３個より少ない、導管引き剥ぎ数を有することとなる。　このようなバルブか ら製造された紙は、印刷中にこの紙から引き剥がされる導管片による問題を経験 させていない、　紙の抄造において、この硬水バルブは、単独または軟木バルブ と混合して使用可能である。　得られる紙の不透明性を改良するために、鉱物性 の顔料がしばしばこのバルブに添加される。

「発明の詳細な説明」 この発明は、リファイナーのディスクの少なくとも一個が、研磨材表面を有する リファイナー内においてリファイニングされるならば、硬水パルプ中の導管がそ の大きさを効果的に減少させられて、繊維中に織り込まれることが可能となると いう予想外の発見により方向付けられている。

バルブを抄紙機のヘッドボックスに送給する以前に他種バルブをソファイニング することと同様に、硬水パルプをリファイニングすることは、普通のことである 。　従来のりファイナ−は表面に付属させられた複数の突起桟を有するディスク を二個以上を含む装置からなる。　この突起桟は本質的に、ディスク表面に付着 してディスクの表面から外側へ張出している細長板形の突起であって、ディスク の間を通過する繊維に作用する。　これらの突起桟の断面形状は通常長方形であ る。　ある典型的なりファイナ−は、−個以上の固定ディスクと一個以上の回転 ディスクを有するか、またはその代りに二個以上の回転ディスクを有する。

従来のりファイナ−では、これら複数のディスクのそれぞれが、これらディスク の表面に取り付けられてその表面から突起している複数の桟を有する。

この典型的なディスクリファイナ−が、硬水パルプ処理に使用されてバルブ中の 硬水繊維を小繊維化することに役立つ、　利用可能なバルブが製造される。

このバルブから作られた紙製品が澱粉か類似の他の物質で表面処理された場合に おいても、印刷中に表面から導管が引き剥がされる問題がある。

研磨材表面を有するディスク、即ち、不規則に分布させられて、表面に付着する 粉粒状の研磨材を有するディスクの一個以上を有するリファイナーにより硬水バ ルブをソファイニングすることによって硬水に由来してバルブ中に存在する粉粒 状の導管は、より小さい断片に破砕されて繊維中に織り込まれ繊維により保持さ れる。　繊維の中に織り込まれるようになることにより、導管のこれらの破片は 印刷作業中に紙類の表面から剥ぎ取られない、　この結果は印刷プレスを掃除す るための停止と停止との間の運転期間が延長されることを伴う一層高品質の印刷 である。

リファイニングされる原料は、硬水バルブであって硬水のチップではない、　硬 水バルブは硬水チップの熱化学的蒸解の製品である。　この蒸解は、リグニンを 除去して繊維を分離させる。　もし、硬水のチップがこのリファイナーで処理さ れるならば、大小の繊維片に除去されないリグニンがプラスされた破砕木材の混 合物が製造される。　リグニンはその物質の約５０％にまでも到達し得るのであ る。

この破砕された木材のショッパーリーグラー濾水度は、３５°Ｓ−Ｒを充分に超 えるであろう。　この破砕された木材は、抄紙機において、非常に貧弱な水切れ を有するであろう。

これに加え、更にリファイニングした後においても破砕木材は、年月とともに黄 色化し、脆くなる傾向に起因して、高品質の印刷用紙を抄造するためには有用で はないであろう。　これは破砕木材のリグニン含有の結果である。

本質的に、この発明の実用においては表面に不規則に分布させられた粉粒状の研 磨材を有するディスクの一個以上を有するディスクリファイナ−のいずれでも使 用可能である。

使用可能な一つのディスクリファイナ−は米国特許４、３７２．４９５に開示さ れているものであり、これは参考文献としてここに組み込まれる。　しかし、こ の発明はこのディスクリファイナ−の使用に限定されない。

ディスク表面にある粉粒状の研磨材は５メツシユの粗いものから２００メツシユ の細かいものまで使用可能である。　研磨材の５メツシユの一粒は４ｒｎｍの開 孔の５メツシユの篩を丁度通過し、２００メツシユの材料は０、０７ｍｍの開孔 の２００メツシユの篩を丁度通過するであろう、研磨材の大きさは、約２０メツ シユから約１２・０メツシユまでが好ましく、約３０メツシユから約４０メツシ ユまでが最も好ましい、　この研磨材の材料は実質的に既知のいかなる研磨材で もよい。

これらは炭化タングステンと炭化珪素の如き炭化物アルミナ類、ジルコニア類、 シリカ類とダイヤモンドを含む、　この粉粒状研磨材は、ディスクの表面積の約 ｌＯ％から約９０％まで、好ましくは約３０％から７０％までを被覆させる。

この発明による硬水パルプの製造においては、まず丸太の大きさを、約３．１７ ５＋ｎｍから約５０．８　ｍｍの木片にまで小さくするために、硬水の丸太がチ ッパ−か、類似の機械に送られる。　木片は、約９．４ｍｍから約２５．４ｍｍ までの寸法であることが好ましい。

これら硬水チップは次にクラフト法、サルファイド法か、ソーダ法を使用する熱 化学的蒸解に送られる。

これらのいずれかの方法が、各自の優先評価選択に従って使用可能である。

例えば、米国特許３．８２７．９３４に記載されている方法が使用可能である。

　蒸解後に蒸解用薬品を除去するために繊維が洗滌されて褐色原料繊維が得られ る。

この褐色原料繊維は、次に、本質的に既知の漂白剤と漂白段階を使用して漂白さ れる。　典型的な漂白用薬品は、塩素、二酸化塩素、次亜塩素酸ナトリウム、オ ゾンおよび過酸化水素を包含する。　他の慣用的に使用されているバルブ漂白剤 も含まれ得るのであり、漂白性中にて代替させられ得る。　この漂白の目的は白 色紙か、ある範囲の着色紙を染料添加によって抄造することに使用可能なバルブ を製造することである。

漂白後、これら繊維が抄紙機ヘッドボックスに送給される前に、次の工程として 白色バルブは繊維を微細化するためにリファイニングされる。　リファイナーデ ィスクの少なくとも一つが、その表面の少なくとも一部分に亙って、不規則に分 布された研磨剤を有するディスクリファイナ−によって硬水バルブがソファイニ ングされるのは、この工程である。

前記の発見に基くこの発明の方法においてリファイナーを去る漂白硬水バルブは 、抄紙機ヘッドボックスに直接に送られ得るのであり、あるいは軟木バルブと混 合されて、この混合物が抄紙機のヘッドボックスに送られることも可能である。

　軟木バルブとの混合の場合、軟木バルブは混合物中の繊維の含有量の約５％か ら約９５％までの濃度であり得る。　同様に、このような混合物における硬水繊 維の含有量は、混合物の繊維の含有量の約５　ｗｔ、％から約９５　ｗｔ、％の 量であり得る。　所望によって、軟木バルブと硬水パルプが、リファイニング前 に混合されて、研磨材表面を有するディスクが一個以上装備されたりファイナ− によってこの混合されたバルブがともにリファイニングされることも可能である 。　しかし、硬水バルブが別途にリファイニングされ、次いで軟木バルブと混合 されることが好ましい。

この発明の方法を以て製造され得られる硬水バルブは、好ましくは約５％〜約３ ５％の間、最も好ましくは　１０％〜約１５％の間のバルブ濃度を有する。

バルブ濃度はバルブ水中における固形分％である。

バルブの濾水度はリファイニング工程に伴って上昇する。　リファイナー内にお いて繊維が処理されればされる程、バルブの濾水度は大きくなる。

バルブの濾水度はバルブから水が切れる速さの尺度である。　紙の抄造において 、水の切れが非常に重要である。　紙抄造の多くの用途のために、バルブの濾水 度、あるいは”５−Ｒ（ショッパーリーグラー数）は、約４０°Ｓ−Ｒ以下、好 ましくは３５　”Ｓ−Ｒ以下、最も好ましくは３０”Ｓ−Ｒ以下でなければなら ない。

この値より高い濾水度を有するバルブは、抄紙機において、水切れがあまりにも 遅く、低下した生産量と紙製品シート最終乾燥におけるエネルギー消費の増大を 惹き起こす、　ソファイニングする前における硬水パルプのバルブ濾水度は、通 常、約２０８Ｓ−Ｒである。

前記の研磨材表面のディスクを一個以上を保有するりファイナ−によるソファイ ニング工程の進行に伴いバルブの濾水度は増加するが、低い導管引き剥ぎ数の紙 用として、約４０６Ｓ−Ｒ、好ましくは約３５＠Ｓ−Ｒより小さい値に留まる。

　しかし、従来のりファイナ−即ち、桟付き表面を有するリファイナーが使用さ れた場合では、印刷中に紙から導管が引き剥がされる問題が、同様に、減少させ られている紙を抄造するためにバルブ濾水度が４０°Ｓ−Ｒを超えて増加させら れる。

リファイニング作業の効率の決定における他の一つの重要な因子は、製造された バルブの空気乾燥１トン当り軸馬力・日（ｂｒａｋｅ　ｈｏｒｓｅｐｏｗｅｒ　 ｄａｙｓ、　ＢＨＰＤ／ＡＤＴ）である、　使用されるＢＨＰＤ　／　ＡＤＴは 約１から約１００までに亙り得る。　このＢＨＰＤ　／　ＡＤＴは受入れ可能な 製品の生産のた、めに必要とされる最小値であることが望ましい、　この発明の 方法においては、１　ｃｍ”当り導管引き剥ぎ数と同様に、馬力数が増加するに 伴ってダラム当りの全導管数が著しく減少する。

また、リファイナーのディスクの一個以上における研磨材表面の使用はダラム当 りの全導管数を、桟付き表面のディスク使用時の水準の半分よりも小さい値にま で減少させる。　１ｃｍ”当りの導管引き剥ぎ数は桟付き表面のディスクを有す るリファイナーの使用により約２８％減少させられ、この発明の研磨材表面のデ ィスク使用の場合では約９６％減少させられる。

これは重大な差異である。　この発明の研磨材表面のディスクを一個以上保有す るりファイナ−の使用は優れた品質特性を有する紙を提供する。　仮に、同等の 製品、即ち、バルブの１グラム当り１００．０００以下、好ましくは、６０．０ ００以下の全導管数と、紙表面Ｉｃｍ”当り５個以下、好ましくは３個以下、最 も好ましくは２個以下の導管引き剥ぎ数を保有する製品を抄造するために、硬水 バルブをこれらの異なるリファイナーを使用してリファイニングすることが望ま れるとすれば使用される馬力数はりファイナ−が−個以上の研磨材表面ディスク を有する場合では、約１５　ＢＨＰＤ　／　ＡＤＴであるのに対してリファイナ ーに従来の桟付きディスク使用の場合には、３０　ＢＨＰＤ　／　ＡＤＴを超え る値である。

これは紙製品の空気乾燥品１トンを製造するための電力必要量における重大な節 減に帰結する。

更に加えて、抄造された紙製品がバルブグラム当９６０、０００以下の導管数の 水準と、紙表面１　ｃｍ”当り２個以下の導管引き剥ぎ数を有する場合において 、桟付き表面ディスク装備リファイナーによりソファイニングされたバルブは約 ４０　”Ｓ−Ｒ以上で、約５０°Ｓ−Ｒまでの濾水度を有するものとなるのに対 して、研磨材表面ディスク装備のりファイナ−によってソファイニングされたバ ルブは濾水度が約４０　６Ｓ−Ｒ以下、好ましくは３５　＠Ｓ−Ｒ以下、最も好 ましくは３０　’Ｓ−Ｒ以下の濾水度を有するという利点がある。　結果的に、 研磨材表面ディスク使用リファイナーによりソファイニングされた硬水バルブか ら抄造された紙は、導管数と導管引き剥ぎ数が同一水準まで桟付き表面リファイ ナーによってリファイニングされたバルブを超えて、抄紙機における増大した水 切れ性を有する。　更に、この発明により硬水バルブから抄造された紙は所与の バルブ濾水度に対し一層高い引張強度を有する。

製品である紙の引張強度は３０　°Ｓ−Ｒよりも小さいバルブ濾水度値において 、７．２ｋｇ／２５ｍｍを超える。

このことは、より高強度の紙製品を生じ水切れ性がよりよいバルブを得るために 明白な利点である。

研磨材表面ディスクの一個以上利用のりファイナ−による硬水パルプのリファイ ニングには、更に、まだ見出されていない利点がある。

しかし、硬水バルブのリファイニングにおいて達成されるこのような利点は、発 明の範囲内にあるものと考えられるべきである。　リファイニング用ディスクの 一個以上が、研磨材表面を保有するりファイナ−によって硬水パルプがリファイ ニングされた際に、達成される利点を、更に、示して説明するために、以下の実 施例が記述される。

「試験方法」 「導管数の測定」 硬水パルプ中の全導管数は、顕微鏡を使用して目視で計数された。　計数の前に 、すべてのバルブ試料はＣ−着色剤で着色された。　Ｃ−着色剤は木材繊維の目 視試験における便宜のために紙化学研究所　（Ｉｎ５ｔｉｔｕｔｅｏｆ　Ｐａｐ ｅｒ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）により提供される薬品である。

計数の結果はバルブのダラム当りの全導管数として表示される。

「導管の引き剥ぎ数」 導管の引き剥ぎ試験は、リファイニングされた硬水バルブから作られた手抄きの 紙により実施された。

これら手抄き紙は、紙バルブ工業技術協会（ＴＡＰＰＩ）の標準方法２０５号に 従って、抄造された。

導管引き剥ぎ試験は、ＩＧＴ印刷性試験機ＡＣＺ型を使用した。　印刷はキャビ トル・インク・コンパニー（Ｃａｐｉｔｏｌ　Ｉｎｋ　Ｃｏｍｐａｎｙ）により 製造されたＯ／Ｓ紙試験用かけす青のインク（０／Ｓ　Ｐａｐｅｒ　Ｔｅ５ｔ　 Ｊａｙ　Ｂｌｕｅ　１ｎｋ）を使用して実施された。引き剥ぎは顕微鏡を使用し て目視で計数された。　計数はｃｍ”当りの引き剥ぎ数として表示された。

「ショツパー・リーグラー濾水度’　Ｓ−ＲＪ（Ｓｏｐｐｅｒ−Ｒｅｉｇｌｅｒ 　Ｆｒｅｅｎｅｓｓ）ショツパー・リーグラー濾水度は紙バルブ工業技術協会標 準２２７号−バルブの濾水度−の方法を使用して測定された。

「濃度Ｊ　（Ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ）濃度は紙バルブ工業技術協会の標準２４ ０号−バルブ５ｕｓｐｅｎｓ　ｔｏｎ−の方法を使用して測定された。

「引張強度」 紙の引張強度は紙バルブ工業技術協会の標準４９４号−（伸長速度一定の装置を 使用する）紙と板紙の引張裂断特性−を使用して測定された。

全ての張力値は６１　ｇ／　ｍ”の基準重量を有する紙を以て測定された。

「実施例１」 この実施例は、工場の操業に使用されている通りの漂白クラフト硬水バルブを製 造するための代表的方法を開示する。　この硬水バルブは約６５％の樫と約３５ ％の他の硬水からなる硬水原料から製造された。

この原木の樫は、主として赤樫と白檀であった。

他の硬水は、大部分が楓とポプラであった。

これらの硬水の原木は約４．５７ｍｍから２２．１ｍｍまでの厚さのチップにさ れた。　このチップは炉によって乾燥されて、これらの硬水チップの４０００ｇ が蒸解釜に仕込まれた。　蒸解液は、得られる溶液が約２２　ｗｔ、％（１９− ２５％の間でなければならない）活性アルカリ（Ｎａ、０として計算）、２０％ の硫化度、８０％の苛性化率となるように苛性ソーダ、硫化ソーダと炭酸ソーダ が混合されることによって製造された。　蒸解液と木材の体積比は、４対１であ った。　蒸解液の添加の後に蒸解釜が密閉され、１時間を要して温度が１６５． ５℃に上昇させられた。　蒸解釜は、この温度に　１．５時間保持された。　こ の温度における蒸解釜の内圧は７．７３　Ｋｇ／ｃがであった。

蒸解に引き続き、蒸解された繊維が大気圧へブローダウンされ、バルブから蒸解 薬品が排除された。

蒸解液が排除されたバルブは、蒸解薬品を更に除去するために向流の水流で洗浄 され、次に漂白された。

バルブは塩素・アルカリ抽出・次亜塩素酸ソーダ・二酸化塩素の漂白段階が使用 されて漂白された。

漂白後、漂白バルブは漂白用薬品を除去するために水で洗浄された。　漂白バル ブは、ＧＥ白色度約８３であった。　次に、この漂白バルブが抄紙機のヘッドボ ックスに送られた。

「実施例２」 この実施例において、リファイニングされる原料は工場生産操業から採取された 漂白クラフト硬水バルブ特表千３−５Ｑ１３９４　（７） である、　この硬水バルブ示、スブラウトーウオルドロンリファイナ−１０５Ａ 型によって、リファイニングされた。　このリファイナーは、大気圧下、毎分１ ２００回転において運転された。　研磨材表面ディスクは直径３０４．８　ｍｍ であって、その表面には不規則に結合された約３６メツシユの濃緑玉髄状炭化タ ングステン粗粒を保持していた。

このディスクの約５０％〜６０％は、研磨剤の粗粒を以て被覆されていた。　こ の研磨材表面ディスクは固定ディスクであった。　回転するディスクは桟付きデ ィスクであった。　この桟付きディスクは印刷用紙のための木材バルブソファイ ニング用に一般的に使用されている種類のものである。　このディスクは直径３ ０４．８　ｍｍであって、その表面に３８．１〜８８．９ｍｍまでの長さの複数 の桟を放射状配置で保有していた。

適用された馬力は、０．５から１５　ＢＨＰＤ　／　ＡＤＴまでの範囲であった 。　これは固定ディスクと回転ディスクとの間の距離を長くするか短くすること 、バルブ濃度を変更することか、両者の併用により制御された。

表Ｉは、上記の研磨材表面ディスク配置のりファイナ−により処理する前後のこ のバルブの特性を示、している、この表に示される通り、全導管数と導管の引き 剥ぎ数は、それぞれ、１グラム当り　２５０．０００から６０、０００へ、およ び１　ｃｍ”当り　２５から１へと、大きく減少した。　適用される馬力が大き い程、この減少が大きい、１５　Ｂ）ＩＰＤ　／　ＡＤＴにおいて、全導管数が ７６％減少され、導管引き剥ぎ数が９６％減少した。

０　２５０、０００　２５ ５　１４０、０００　２２ １０　１１０、ＯＤＤ　１０ １５　６０．０００　１ ＊　軸馬力・日／トン（空気乾燥） 「実施例３」 工場の生産操業から採取の漂白クラフト硬水バルブが実施例２記載の研磨材表面 ディスク装備のりファイナ−と、同様に実施例２記載の従来の桟付きディスクの み装備の他の一つのりファイナ−によってリファイニングされた。　−個の桟付 きディスクは、固定ディスクであり、他の一個は回転ディスクである。

両リファイナーは、大気圧下、毎分１２００回転を以て運転された。　結果の比 較が表ＩＩに示されている。。

この表に示される通り、全導管数と導管引き剥ぎ数の両者の低減において、研磨 材表面ディスクリファイニングは、桟付きディスクリファイニングより少ない馬 力を使用してエネルギー的により効率的であった。

１５　ＢＨＰＤ　／　ＡＤＴにおいては、この発明の研磨材表面ディスクの使用 では、全導管数がダラム当り２５０．０００から６０．０００に低減され、桟付 き表面ディスクの使用ではダラム当り１４０．０００に低減された。

これらは、それぞれ、７６％と４４％の減少を表示している。　導管引き剥ぎ数 にも、同様の傾向が示されている。　研磨材表面ディスク使用の導管引き剥ぎ数 が２５個／　ｃｍ”から１個／　ｃｍ”まで減少させられ、一方、在来の桟付き ディスクの使用の導管引き剥ぎ数が２５個／　ｃｍ”から１８個／　ｃｍ”まで 減少させられる。

これらは、それぞれ、９６％と２８％の減少を表示してバルブ特性の比較 傘　軸馬力・日／トン（空気乾燥） 「実施例４」 工場生産操業から採取の漂白クラフト硬水バルブが実施例２使用のものと同一の リファイニング法を使用してソファイニングされた。　研磨材表面ディスクリフ ァイナ−と桟付き表面ディスクリファイナ−は、実施例２に使用されたものに類 似していた。

両リファイナーは、大気圧下、毎分１２００回転にて運転された。　濾水度に対 する影響についての比較が表■に示されている。　前記の通り、紙の製造のため に濾水度を３５°Ｓ−Ｒ以下に維持することが望ましい。

表ｍ 得られた濾水度の比較 研磨材表面ディスク　対　従来の桟付きディスク表■に示される通り、両ディス ク型式ともに全導管数をグラム当り６０．　ＯＤＤ以下の目標値に減少すること が可能であったが、この操業の実施においては、桟付きディスクを装備したりフ ッイナーは、バルブの濾水度を、ソファイニング前の値の２０”　Ｓ−Ｒから４ ８°Ｓ−Ｒに増加させた。　この値は、所要のバルブ濾水度の最高値である４０ °Ｓ−Ｒと、好ましい濾水度の３５°Ｓ−Ｒを相当に超えている。　前記研磨材 表面ディスクを装備したりファイナ−は、全導管数の同数減少を達成し、濾水度 は３２　”　Ｓ−Ｈに増加させたのみであった。

同様に、表■に示される通り、両型式のディスクがともに、紙の導管引き剥ぎ数 を紙表面１　ｃｍ”当り２個へ減少させるための使用が可能であった。　この操 業の実施において、濾水度もまた増加した。

桟付きディスクを装備したりファイナ−は、濾水度をソファイニング前の値の２ ０　”　Ｓ−Ｒから４５°Ｓ−Ｒに増加させた。　再び云うが、この値は所要の 濾水度最高値である４０°Ｓ−Ｒと、好ましい濾水度の３５°Ｓ−Ｒを超えてい る。　この発明の研磨材表面ディスク装備のりファイナ−は濾水度を３３．５　 ＠Ｓ−Ｈに増加させたのみであった。

「実施例５」 工場生産操業から採取の漂白クラフト硬水バルブが研磨材表面ディスクと桟付き 表面ディスク、それぞれ−個装端のディスクリファイナ−にてソファイニングさ れた。　これらディスクとその配置は、実施例２の使用時と同様である。　この リファイナーは毎分１２００回転、面の固定間隙はＯ，００７６２ｍｍを以て、 大気圧下に運転された。　表■は、１　ｃｍ２当り導管引き剥ぎ数の減少に対す るバルブ濃度の影響を示している。

表ＴＶに示される通り、濃度が高ければ高い程、導管引き剥ぎ数の減少が大きい 。

この実施例においては１３％の濃度が使用され、導管引き剥ぎ数が目標値の２／ ｃｍ２以下に減少された。

庁　′管　き蜘ぎ　ｃｍ” 「実施例６」 実施例２に記載の通りの研磨材表面ディスクを装備したりファイナ−と、同様に 実施例２に記載の通りの従来の桟付きディスクを装備した他の一つのりファイナ −によりリファイニングされた二種の漂白クラフト硬水バルブから紙が抄かれた 。　両リファイナーは毎分１．２００回転、大気圧下に運転された。

得られた濾水度と引張強度の比較が表Ｖに示されている。　この表に示される通 り、引張強度はソファイニング中に増加した濾水度に従属している。

この実施例においては、”　Ｓ−Ｒ表示の濾水度が増加するに伴って、引張強度 が増加する。　一般的に、紙シートは強ければ強い程よい。　従って、いかなる リファイニング技術も引張強度の低下は招かないことが重要である。　過剰のリ ファイニングは強度低下の原因となり得る。

表　Ｖ 濾水度と引張強度の比較 研磨材表面ディスク　対　従来の桟付きディスク研磨材表面ディスク 桟付き表面ディスク 上記の二つのリファイニング技術のデータ、特に、得られた濾水度の値が重なっ ている範囲内のデータを検討すれば、ある与えられた濾水度において、研磨材デ ィスクリファイナ−によって達成された引張強度が桟付きディスクリファイナ− によって達成された引張強度よりも大きいことが見出される。

濾水度３０′″Ｓ−Ｒでは、研磨材表面ディスクによりソファイニングされたバ ルブから抄かれた紙シートの引張強度が９．０ｋｇであるのに対し、桟付きディ スクによってリファイニングされたバルブからのそれは７、２ｋｇに過ぎない。

研磨材ディスクリファイニングは、より低い濾水度の値において、より高い引張 強度を生じさせることにおいて明白な利益を有する。

約４０°Ｓ−Ｒ、好ましくは約３５°Ｓ−Ｒの濾水度の超過は、通常の抄紙にと って望ましくない。

引張強度９　ｋｇを保持するように、桟付きディスクによりリファイニングされ たバルブは、結果的として５０＠Ｓ−Ｒの濾水度を有することになろう。

この高い濾水度のバルブは、通常の抄紙のためには適当しないであろう。

国際調査報告

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. １．リファイナーディスクの一個以上の表面に不規則に分布させられた粉粒状研 磨材を有するリファイナーによって硬木含有バルブをリファイニングすることを 包含し、このリファイニングによって、所要の濾水度・Ｓ−Ｒにおけるグラム当 り全導管数と、平方ｃｍ当り導管引き剥ぎ数が、リファイナーディスクの一個以 上の表面に不規則に分布させられた粉粒状研磨材がない場合よりも低水準にまで 、減少させられることを特徴とする硬木から製造されたバルブ含有の製紙バルブ を使用する紙抄造の改良方法。
2. ２．硬木含有バルブが熱化学的硬木バルブである請求項１記載の改良方法。
3. ３．硬木が、樫、楓、ポプラ、樺、栗、白楊、山毛欅ユーカリ、胡桃、および、 これらの混合品からなる群がら選択される請求項１記載の改良方法。
4. ４．硬木が、樫、楓、ポプラ、樺、栗、白楊、山毛欅ユーカリ、胡桃、および、 これらの混合品からなる群がら選択される請求項２記載の改良方法。
5. ５．リファイナーが一個以上の固定ディスクと、一個以上の回転ディスクを有す る請求項１記載の改良方法。
6. ６．リファイナーが二個以上の回転ディスクを有する請求項１記載の改良方法。
7. ７．リファイナーが表面に桟があるディスク一個以上を有する請求項５記載の改 良方法。
8. ８．リファイナーが表面に桟があるディスク一個以上を有する請求項６記載の改 良方法。
9. ９．各ディスクのバルブに接触する各面が、その上に不規則に分布させられた粉 粒状研磨材を有する請求項５記載の改良方法。
10. １０．研磨的な表面を有する各ディスクの表面が、約５メッシュから約２００メ ッシュまでの大きさの研磨材を含む請求項５記載の改良方法。
11. １１．研磨的な表面を有する各ディスクの表面が、約２０メッシュから約１２０ メッシュまでの大きさの研磨材を含む請求項５記載の改良方法。
12. １２．研磨的な表面を有する各ディスクの表面が、約３０メッシュから約４０メ ッシュまでの大きさの研磨材を含む請求項１１記載の改良方法。
13. １３．ディスク上の研磨材が、炭化タングステン、アルミナ類、ジルコニア類、 シリカ類、炭化珪素、ダイヤモンド、および、これらの混合物からなる群から選 択される請求項１記載の改良方法。
14. １４．研磨的表面の各ディスクがディスク表面のパルプに接触する面積の約１０ ％から約９０％まで研磨材の被覆を有する請求項１記載の改良方法。
15. １５．研磨的表面の各ディスクがディスク表面のバルブに接触する面積の約３０ ％から約７０％まで研磨材の被覆を有する請求項１４記載の改良方法。
16. １６．製紙バルブが軟木バルブも含有する請求項１記載の改良方法。
17. １７．バルブの濾水度Ｓ−Ｒが、約３５°より少ない値である請求項１記載の改 良方法。
18. １８．一個以上のリファイナーディスクの表面に不規則に分布させられた粉粒状 研磨材を有するリファイナーにより一回以上リファイニングされて、約４０°Ｓ −Ｒより少ないバルブ濾水度を保持しつつ、実質的に低下させられたｃｍ２当り 導管引き剥ぎ数の紙が製造可能となっている硬木バルブ含有バルブから抄造され たことを特徴とする改良された紙。
19. １９．紙のｃｍ２当り導管引き剥ぎ数は２個以下であり、濾水度は３５°Ｓ−Ｒ 以下である請求項１８記載の改良された紙。
20. ２０．リファイナーディスクの一個以上の表面に不規則に分布させられた粉粒状 の研磨材がない場合よりも、バルブのグラム当りの全導管切片と濾水度とが実質 的に低下させられたレベルのバルブ製造のために、一個以上のリファイナーディ スクの表面上に不規則に分布させられた粉粒状研磨材を有するリファイナーによ り一回以上リファイニングされた硬木バルブを含有することを特徴とする製紙用 の改良されたバルブ。
21. ２１．バルブは、ｃｍ２当り約２個以下の引き剥ぎを生じさせ、約３５°Ｓ−Ｒ 以下の濾水度を有する請求項２０記載のバルブ。