JPH037790A - 波形厚紙用接着剤の製造方法 - 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】 本発明は波形厚紙（ｃｏｒｒｕｇａｔｅｄ　ｃａｒｄｂ
ｏａｒｄ）用接着剤の製造方法に関する、この方法は２
工程で実施され、第１工程では水、殿粉及び灰汁（ｌｙ
ｅ）（苛性ソーダ）に基づくキャリヤーを調製する、第
１工程の殿粉量は第２工程の殿粉量よりも少ない、第２
工程では殿粉、水及びホウ砂を含む残留量の出発物質か
ら成る第２混合物をキャリヤーに加える。

このような方法はヨーロッパ特許出願筒５１，８３３号
から公知である。前記特許出願は殿粉から接着剤を調製
する装置をも開示しており、この装置では反応を実施す
る混合器が特に重要である。これによって用いる反応器
は仕切りによって連続したセルに分割され、セルは互い
に連通し、スターシ−（ｓ　ｔ　ｉ　ｒｒｅｒ）が各セ
ルに偏心的に配置される。これによって少なくとも１つ
のセルにはバックルプレートが備えられる。この装置に
よって、良好な品質の接着剤が連続的に得られるが、使
用装置は複雑であり、高価である。ヨーロッパ特許出願
筒５１．８３３号によって実施されるような、接着剤製
造方法は、一般に波形厚紙産業において周知であるスタ
インホール（Ｓｔｅｉｎｈａｌｌ）接着剤製造方法基づ
いている。そのため、前記方法によって製造した接着剤
が波形厚紙の製造に大てい用いられている。

スタインボール方法によると、混合器が用いられ、この
混合器に例えば殿粉、灰汁、ホウ砂のような出発物質が
加えられる。混合器にはスターラーが配置されるため、
出発物質と反応混合物はせん断力を受けることになる。

接着剤の製造は２段階で行われる、すなわち第１キヤリ
ヤーの製造のために、殿粉、水及び苛性ソーダが混合さ
れる、前記キャリヤーは２次添加殿粉を懸濁状態に維持
する機能を有する。このために、水を混合器に導入し、
これに殿粉を加え、ある一定温度にする。次に苛性ソー
ダを懸濁液に加え、前記原料物質を約２０分間攪拌する
ので、混合物はせん断力を受ける。この結果、混合物の
粘度が低下する。良好な最終生成物は安定な粘度を有さ
なければならなず、これは及ぼされるせん断力が出発物
質の混合後に線状粘度範囲が得られるほど高いことによ
って達成される。このことはスタインホール法では達成
されるのが困難であるかまたは不可能である。第１混合
物を約２０分間攪拌した後に、第２の水と殿粉を加える
。前記第２水の主要な機能は接着剤の乾燥物質含量を決
定することである。これは第２添加殿粉によっても決定
され、この殿粉は乾燥速度と接着性にも影響を与える。

第２殿粉を加えた後にホウ砂を加えると、粘度が急激に
増加する。前記の象、激な粘度上昇はホウ砂を殿粉との
間の反応によって生ずる。ある時間後に、通常は２０分
間後に、ホウ砂の粘度増加影響と攪拌の粘度減少影響と
の間に平衡に達する。ホウ砂がこれによって溶解し、接
着剤の粘度が再び低下する。安定な粘度に達するまで攪
拌を続ける。広く用いられている前記スタインホール法
の若干の欠点は、最終生成物の粘度に比較的大きな差異
が生ずることと、異なる種類の紙に対しである一定の望
ましい接着剤化合物を得ることが困難であることである
。

この公知の広く用いられているスタインボール法は上記
ヨーロッパ特許出願第５Ｌ８３３号に述べられているよ
うな装置を用いることによって改良されるが、現在の目
的はスタインホール法に比べて改良され、前記ヨーロッ
パ特許出願第５Ｌ８３３号に述べられているような高価
な装備を用いる必要のない装置と方法を得ることである
。

本発明による方法を用いることによってこのことは可能
になり、この方法はハツチ式で実施することを特徴とし
、第１工程では反応混合物を、スターラーを備えた比較
的大きい第１混合器に加え、これを第１混合器から小さ
い第２混合器に移し、第２混合器では反応混合物は第１
混合器におけるよりも大きいせん断応力にさらされ、次
に第１混合器に再循環される、キャリヤーの予定粘度に
達した後に、第２混合物がキャリヤーに加えられ、前記
キャリヤーと均質混合物が得られるまで混合される、第
２工程で加えられる殿粉顆粒は実質的にゲル化せず、均
質な混合物が得られるまで混合した後に、波形厚紙接着
剤が放出される。プロセス中温度は４０’Ｃ以下に維持
するのが好ましく、さらにキャリヤー中の殿粉量はキャ
リヤー中の水土殿粉の量を基準にして算出して１５％未
満である。

さらに詳しくは、％としての殿粉量は、キャリヤー中の
水土殿粉の合計を基準にして算出して、９〜１１重量％
である。接着剤の最終生成物では、殿粉濃度は接着剤を
基準にして算出して、１５〜２５重量％である。

他の実験は、本発明による方法では４０００〜６０００
ｍＰａ５の好ましい粘度を有するキャリヤーが５分間以
内に製造されるが、第２混合器を用いない場合には約９
０００ｍＰａ５の粘度が５分間後に得られることを示し
ている。

紙袋製造に用いる接着剤の製造装置はヨーロッパ特許出
願箱９６，９３５号から公知であり、前記方法では、主
要要素がポンプによって比較的小さい混合器と連結した
比較的大きい混合器であり、大きい混合器と小さい混合
器との間の再循環が可能であるような装置を用いる。し
かし、前記装置によると全く異なる種類の接着剤が製造
され、プロセスは単一工程で行われ、殿粉は比較的高温
において、好ましくは６０℃より高温において崩壊して
膨潤した顆粒フラグメントになる。これによると前記膨
潤は熱水の影響下でのみ生じ、ラインを加えることによ
って生ずるのではなく、本発明によって行われるような
第１工程でキャリヤーを調製するのではない。この公知
の接着剤では、実施例に示されているように殿粉濃度は
１１〜１２重量％である。

本発明によると、スターラーを備えた混合器から成る装
置で製造方法が実施され、前記混合器は出発物質、殿粉
、灰汁、ホウ砂及び水を加えるための供給ラインと、接
着剤生成物を放出するための放出ラインを備え、さらに
混合器は再循環ラインを有し、再循環ラインには比較的
小さい第２混合器が配置され、第２混合器は第１混合器
が与えるよりもせん断応力よりも大きいせん断応力を与
える手段が備えられる。第２混合器では特に反応混合物
に及ぼされるせん断力が重要であり、これが第２混合器
においてどのように与えられるかは当業者に明らかであ
ろう。

本発明を、本発明によって好ましく用いられるような装
置の配置を概略的に示す図面を参照した、下記の記述に
関連してさらに説明する。

図面はスターク−２を備えた比較的大きい混合器１と、
スターラー３を備えた比較的小さい混合器４を説明する
。前記２つの混合器１と２は、再循環系と共に、反応器
を形成し、この反応器では混合器１に供給される出発物
質殿粉、灰汁、ホウ砂及び水から出発して接着剤の製造
が行われる。

殿粉は計量系２２を備えた容器５から供給される。

灰汁（特に苛性ソーダ）はポンプ２３と計量弁２０によ
って容器６から供給される。図において、ポンプは２３
として示し、計量弁は２０として示し、弁は２１として
示す。灰汁の水溶液は容器６から緩衝液容器７を介して
混合器１に供給される。水はライン１１から供給される
。ボウ砂は容器８から混合器に供給される。

混合器１は、ライン１０、弁２１及び調整弁２０を介し
て供給される水蒸気を供給することによって加熱される
。反応中、温度は２０〜４０゛Ｃに維持される。

混合器中に存在し、攪拌されながら種々な要素が加えら
れる反応混合物は再循環ライン１２によって混合器２に
供給され、前記再循環はポンプ９によって行われる。混
合器２では混合器１におけるよりも高い回転速度で攪拌
されるので、反応混合物に大きなせん断力が及ぼされ、
望ましい粘度が迅速に調節される。反応混合物の一部を
混合器２に送らずにライン１３によって取出すことも可
能である。このことは、混合器２の撹拌速度が比較的高
い場合に有利であり、混合物の一部の攪拌速度を維持す
ることがなお望ましい。

最終生成物としての接着剤の望ましい均質性が得られる
や否や、弁１６を逆転し、望ましい最終生成物がライン
１５から容器２５に放出され、前記貯蔵容器２５から接
着剤を分配系２６を介して放出することができる。

最終生成物では特に接着剤の安定性（粘度）と接着剤の
質が重要であり、前記性質は３パラメータ、すなわち動
力学的粘度、流動粘度及び殿粉の％とじての侵蝕（ａｔ
ｔａｃｋ）によって決定される。

実施した実験は、本発明による方法と装置によると、ヨ
ーロッパ特許出願第５１，８３３号に述べられているよ
うな装置によって得られる生成物に匹敵しうる質と安定
性の最終生成物が得られ、慣習的スタインホール法によ
るよりも良好な生成物が得られることを示した。現在で
は、目的最終生成物を慣習的なスタインホール法による
よりも迅速に得ることが可能である。この理由は混合時
間がスタインホール法で用いるような混合時間に比べて
半減またはそれ以上に減するからである。

混合器１は例えば１５００　ｆの容量を有し、１５００
回転／回転面転速度で作動するスターク−３によって攪
拌される。比較的小さい混合器２はこの場合に例えば２
．５１の容量を有し、スターラーは３０００回転／分の
回転速度で作動する。大きな容量の混合器１から反応混
合物を比較的小さい容量の混合器２ヘポンプ９を用いて
強力に供給することによって、粘度減少効果は比較的小
さい第２混合器を用いない方法による場合よりも数倍大
きいように思われる。混合器２の攪拌効率は混合器１に
おけるよりも非常に大きいので、この装置によると、約
５分間混合した後にキャリヤーが調製され、このキャリ
ヤーに水、殿粉及びホウ砂の残留量を加えた後に、望ま
しい均質性と粘度を有する最終化合物が５分間以内に得
られる。

本発明を次の実施例に関連してさらに説明する。

□■−土一 例では、変性トウモロコシ殿粉〔ミルボンド（ｍｙｌｂ
ｏｎｄ）ＢＫＦ）　、苛性ソーダ溶液及び固体物質とし
てのホウ砂を用いた。

キャリヤー製造のために、水４３０！、殿粉４３ｋｇ及
び３０％Ｎ　ａ　ＯＨ溶液１］ｆ！、を混合器１に供給
した。混合器１の温度は約２０℃に維持し、混合器２の
スターラーは３６００回転／回転上ットし、混合物はポ
ンプ９によって循環させる。混合器１のスターラー３の
速度は１５００回転／回転面る。５分間攪拌し、循環さ
せた後に、粘度は１２００ｍＰａ５であり、この粘度は
２０分間攪拌した後も実質的に定常である。このように
して製造したキャリヤーに第２工程として水６ＢＯｎ　
、殿粉２５７ｋｇ及びホウ砂２．５ｋｇを加え、攪拌と
再循環を続ける。

全混合物を５分間攪拌した後、粘度は１８３．５ｍＰａ
。

Ｓであり、温度は２１．７℃である。

最終生成物としての接着剤の分析は、これがＮａ１ｌ（
３，３％、ホウ砂１．９ｇ／　Ｉ！、及び殿粉３００ｋ
ｇを含むことを示す。接着性値である運搬力（ｐｏｒｔ
ａ目ｖｅｐｏｗｅｒ）は３０である。

六　　　Ｉ 例１の方法をくり返したが、この場合にはキャリヤー製
造時に混合物を混合器２を通して再循環させなかった。

５分間後に粘度はまだ８０００ｎ＋Ｐａ、Ｓであり、２
０分間後に粘度はまだ３２６０ｍＰａ、Ｓであった。こ
の後者の粘度は比較的低いが、この理由は大きい混合器
では殿粉に基づく接着剤を製造するためにごく少量の殿
粉が存在するにすぎないからである。しかし、５分間後
はキャリヤーの粘度が高すぎて第２工程で前記キャリヤ
ーに混合物を加えることができない。

一拠一エー この例では、出発点は水３５０１であり、これに殿粉４
３ｋｇと３０％ＮａＯＨ水溶液１１．Ｏｆを加えた。

混合器２での温度２０゛Ｃ１回転速度３０００回転／分
において、５分間後に８８００ｍＰａ、Ｓの粘度に達し
、１０分間後に４９６０ｍＰａ、Ｓの粘度に達した。１
５分間後と２０分間後に、粘度値はそれぞれ３０００ｍ
Ｐａ、Ｓと２３５０ｍＰａ　、　Ｓであった。

５分間以内に粘度４０００〜６０００ｍＰａ、Ｓを有す
るキャリヤーを製造することが目的であるので、これを
温度を４０℃に高めることによって達成し、第２実験で
は５分間後に粘度は４５５０ｍＰａ、Ｓであり、１０．
１５．２０分間後に前記粘度はそれぞれ３２９５．２４
１０．１８６０ｍＰａ、Ｓであった。

このようにして得られたキャリヤーに、好ましい最終生
成物を得るために、例１に示したような出発すなわち水
、殿粉、ホウ砂の第２混合物を加えた。

□１１１１− 混合器に水３８７ｐ、殿粉４３ｋｇ及び３０％ＮａＯＨ
１１，Ｏｌを加えた。混合器１と２の攪拌条件は例Ｈに
示した通りにセットした。５分間後の温度は３７．４℃
であり、得られたキャリヤーの粘度は４２００ｍＰａ、
Ｓであった。

このようムこして得られたキャリヤーに５分間後に水６
５０Ｉ２．、殿粉２５０ｋｇ、ホウ砂３．５ｋｇを加え
た。

５分間後に、温度２７．５℃において粘度２２８０ｍＰ
ａ　、　Ｓが測定され、１０分間後には粘度５６２ｍＰ
ａ、Ｓが測定された。結局得られたＮａＯＨ含ｉ３．５
ｇ／４２の接着剤は運搬力２８．２を有することが測定
された。

【図面の簡単な説明】

図面ば本発明への使用が好ましい装置の概略図である。 １−ｍ−第１混合器；２−−−第２混合器；３．４−一
一スターラー；５−−−殿粉容器；６−−−灰汁容器；
７−−−緩衝液容器；Ｂ−−−ボウ砂容器；９−−−ポ
ンプ；２ １ ６ 再循環ライン； 弁； 分配系。 計量弁； 貯蔵容器； 特開平３ ７７９０　（６） 手 続 袖 正 書

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、第１工程では水、殿粉及び灰汁に基づくキャリヤー
   を調製し、第２工程では残留量の殿粉、水及びホウ砂か
   ら成る第２混合物を前記キャリヤーに加える２工程から
   成り、第１工程の殿粉量が第２工程の殿粉量より少ない
   ように実施される波形厚紙用接着剤の製造方法において
   、バッチ式で実施し、第１工程ではスターラーを備えた
   比較的大きい第１混合器に反応混合物を加え、反応混合
   物を第１混合器から小さい第２混合器に導き、第２混合
   器において反応混合物を第１混合器におけるよりも大き
   いせん断応力に暴露させ、次に第１混合器に再循環させ
   、キャリヤーの予定粘度に達した後に、第２混合物をキ
   ャリヤーに加え、第２工程で加える殿粉顆粒が実質的に
   ゲル化せずに、均質な混合物が得られるように前記キャ
   リヤーと混合し、均質な混合物が得られるまで混合した
   後に、波形厚紙用接着剤を取り出すことを特徴とする方
   法。 ２、温度を４０℃より低い温度に維持することを特徴と
   する請求項１記載の方法。 ３、キャリヤー中の殿粉濃度が（水＋殿粉）の重量を基
   準にして算出して１５％より低いことを特徴とする請求
   項１または２に記載の方法。 ４、殿粉量が９〜１１％であることを特徴とする請求項
   ３記載の方法。 ５、５分間後のキャリヤーの粘度を４０００〜６０００
   ｍＰａ．Ｓに設定することを特徴とする請求項１〜４の
   いずれかに記載の方法。 ６、例えば殿粉及び水のような出発物質を加えるための
   供給ラインと、接着剤生成物を放出するための放出ライ
   ンとを備える、スターラー付きの混合器から成り、第１
   混合器（１）が再循環ライン（１２）を備え、再循環ラ
   イン中に第１混合器で与えるせん断応力より大きいせん
   断応力を与える手段を備えた、比較的小さい第２混合器
   （２）が配置されている請求項１記載の方法を実施する
   ための装置であって、混合器（１）が灰汁とホウ砂の供
   給ラインをも備えることを特徴とする装置。 ７、混合器（２）を短絡して、混合物を再循環させうる
   ライン（１３）を混合器（２）が備えることを特徴とす
   る請求項６記載の方法。