JPH05106194A - Papermaking and additive for papermaking - Google Patents

Papermaking and additive for papermaking

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JPH05106194A
JPH05106194A JP3156567A JP15656791A JPH05106194A JP H05106194 A JPH05106194 A JP H05106194A JP 3156567 A JP3156567 A JP 3156567A JP 15656791 A JP15656791 A JP 15656791A JP H05106194 A JPH05106194 A JP H05106194A
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acrylamide
reaction
papermaking
added
inorganic substance
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Hiroshi Ito
伊藤  博
Hideaki Takahashi
英明 高橋
Haruki Tsutsumi
春樹 堤
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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Abstract

PURPOSE:To make paper excellent in strength while controlling its freeness by adding a specified cationic acrylamide-based polymer in combination with an anionic inorganic substance to a pulp slurry, subsequently forming a wet pulp sheet, pressing and drying it. CONSTITUTION:An additive for papermaking, composed of a cationic acrylamide-based polymer synthesized by reacting an acrylamide-based polymer such as a homo-polymer of acrylamide (or methacrylamide) with a hypohalite (e.g. sodium hypochlorite) in an alkalline condition at 50-110 deg.C for a short time and an anionic substance (preferably sodium silicate) is added to a pulp slurry to prepare a wet pulp sheet. Dehydration treatment is carried out by pressing it and drying treatment is carried out by using a drier, thus affording the objective papermaking.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は紙の抄造方法および製紙
用添加剤に関するものであり、さらに具体的には高温、
短時間でホフマン分解反応により得られるカチオン性ア
クリルアミド系重合体を、アニオン性無機物質と併用す
ることを特徴とする紙の抄造方法、およびホフマン分解
反応により得られるカチオン性アクリルアミド系重合体
とアニオン性無機物質とからなる製紙用添加剤に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a papermaking method and a papermaking additive, and more specifically to high temperature,
A paper-making method characterized in that a cationic acrylamide polymer obtained by a Hoffmann decomposition reaction in a short time is used in combination with an anionic inorganic substance, and a cationic acrylamide polymer obtained by a Hoffman decomposition reaction and an anionic polymer. The present invention relates to a papermaking additive composed of an inorganic substance.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年原料事情の悪化から、パルプ原料に
占める故紙の割合が増える傾向にあり、紙力増強剤に対
してより紙力強度を発現するものが求められている状況
にある。一方、操業面においてもパルプの脱水速度の要
請から、更に濾水性を向上させる薬剤、あるいは蒸気使
用原単位の低減の要請から、乾燥性を向上させる薬剤が
求められている。ポリアクリルアミドのホフマン分解反
応物(以下ホフマンPAM)は、ポリマー主鎖に直接結
合した1級アミノ基を有するカチオン性の樹脂であり、
従来より紙の製造工程において濾水向上剤や紙力増強剤
として使用されてきた。しかして、高温で短時間アルカ
リ性領域下で次亜ハロゲン酸塩とを反応させることによ
り得られるホフマンPAMは、従来の如き低温・長時間
反応の場合のように、水溶液中でそのカチオン性が経時
的に消失するという経時劣化の問題を回−でき、その優
れた特徴を生かせることを本発明者らは見出した。ホフ
マンPAMの特徴は凝集力の強さにあるが、単に濾水性
を向上させるだけではなく、カチオン基でもある1級ア
ミノ基の水素結合によって繊維間の強度が向上する点に
ある。
2. Description of the Related Art Due to the deterioration of raw material circumstances in recent years, the proportion of waste paper in pulp raw materials tends to increase, and there is a demand for a paper strengthening agent that exhibits a stronger paper strength. On the other hand, in terms of operation, there is a demand for a chemical that improves the drainage rate, a chemical that further improves drainage, and a chemical that improves the dryness because of the requirement to reduce the unit consumption of steam. Hoffman degradation reaction product of polyacrylamide (Hoffman PAM) is a cationic resin having a primary amino group directly bonded to the polymer main chain,
Conventionally, it has been used as a drainage improver and a paper strength enhancer in the paper manufacturing process. However, Hofmann PAM obtained by reacting with hypohalite in an alkaline region at high temperature for a short period of time has a cationic property in an aqueous solution, as in the case of a conventional low temperature / long time reaction. The present inventors have found that the problem of deterioration over time, that is, disappearance, can be solved, and that its excellent characteristics can be utilized. The characteristic of Hoffman PAM lies in the strength of the cohesive force, but not only improves drainage but also improves the strength between fibers due to the hydrogen bond of the primary amino group which is also a cation group.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ただし、かくのごとく
ホフマンPAMを単独で使用する場合には抄紙条件によ
ってはパルプ繊維への有効な定着が達成されない場合が
あり、ホフマンPAMの特徴が十分に発揮できないこと
があることを本発明者は見出した。そのような場合に
は、ホフマンPAMの添加量をあげることにより濾水性
の面では解決できるものの、反面紙の地合いを崩すた
め、紙の強度や印刷特性の面などでは必ずしも満足のい
く結果を出すことができなことを見出した。本発明者ら
は上記した点に鑑み、ホフマン分解PAMと併用添加効
果を有する各種添加剤の検討を行った結果、アニオン性
無機物質を併用添加することにより、紙力性能を低下さ
せることなく、濾水性を制御できることを見いだし、本
発明に至った。
However, when Hoffman PAM is used alone as described above, effective fixing to pulp fibers may not be achieved depending on the papermaking conditions, and the characteristics of Hoffman PAM are fully exerted. The present inventors have found that there are some things that cannot be done. In such a case, increasing the amount of Hoffman PAM can solve the problem in terms of drainage, but since the texture of the paper is disrupted, satisfactory results are obtained in terms of paper strength and printing characteristics. I found that I could not. In view of the above points, the present inventors have studied various additives having a Hofmann-decomposed PAM and a combined addition effect, and as a result, by adding the anionic inorganic substance together, the paper strength performance is not deteriorated, The inventors have found that the drainage can be controlled and have reached the present invention.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明はアルカリ性領域
下でアクリルアミド系重合体と次亜ハロゲン酸塩とを、
50〜110℃の温度範囲で、短時間に反応を行って得
られるカチオン性アクリルアミド系重合体とアニオン性
無機物質とを併用してパルプスラリーに添加することを
特徴とする紙の抄造方法、および、アルカリ性領域下で
アクリルアミド系重合体と次亜ハロゲン酸塩とを、50
〜110℃の温度範囲で、短時間に反応を行って得られ
るカチオン性アクリルアミド系重合体とアニオン性無機
物質とからなる製紙用添加剤に関する。
The present invention provides an acrylamide polymer and a hypohalite in an alkaline region,
A method for making paper, characterized in that a cationic acrylamide polymer obtained by carrying out a reaction in a short time in a temperature range of 50 to 110 ° C. and an anionic inorganic substance are used in combination and added to a pulp slurry, and , An acrylamide polymer and a hypohalite in an alkaline region,
The present invention relates to a papermaking additive composed of a cationic acrylamide polymer obtained by carrying out a reaction in a temperature range of 110 ° C for a short time and an anionic inorganic substance.

【0005】以下、本発明を詳細に説明する。本発明で
使用されるアクリルアミド系重合体とは、アクリルアミ
ド(またはメタクリルアミド)のホモポリマー、あるい
はアクリルアミド(またはメタクリルアミド)と共重合
可能な一種以上の不飽和単量体との共重合体、更にはで
んぷん等の水溶性重合体へのグラフト共重合体をいう。
共重合可能な単量体としては、親水性単量体、イオン性
単量体、親油性単量体などがあげられ、それらの一種以
上の単量体が適用できる。
The present invention will be described in detail below. The acrylamide polymer used in the present invention means a homopolymer of acrylamide (or methacrylamide), or a copolymer of acrylamide (or methacrylamide) and one or more unsaturated monomers copolymerizable with acrylamide (or methacrylamide), Means a graft copolymer to a water-soluble polymer such as starch.
Examples of the copolymerizable monomer include a hydrophilic monomer, an ionic monomer, a lipophilic monomer and the like, and one or more kinds of these monomers can be applied.

【0006】具体的には親水性単量体として、例えばジ
アセトンアクリルアミド、N,N −ジメチルアクリルアミ
ド、N,N −ジメチルメタクリルアミド、N−エチルメタ
クリルアミド、N−エチルアクリルアミド、N,N-ジエチ
ルアクリルアミド、N−プロピルアクリルアミド、N−
アクリロイルピロリジン、N−アクリロイルピペリジ
ン、N−アクリロイルモルホリン、ヒドロキシエチルメ
タクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロ
キシプロピルメタクリレート、ヒドロキシプロピルアク
リレート、各種のメトキシポリエチレングリコール(メ
タ)アクリレート、N−ビニル−2−ピロリドン等をあ
げることができる。
Specific examples of the hydrophilic monomer include diacetone acrylamide, N, N-dimethyl acrylamide, N, N-dimethyl methacrylamide, N-ethyl methacrylamide, N-ethyl acrylamide and N, N-diethyl amide. Acrylamide, N-propylacrylamide, N-
Acryloylpyrrolidine, N-acryloylpiperidine, N-acryloylmorpholine, hydroxyethyl methacrylate, hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl methacrylate, hydroxypropyl acrylate, various methoxy polyethylene glycol (meth) acrylates, N-vinyl-2-pyrrolidone, etc. You can

【0007】イオン性単量体としては、例えばアクリル
酸、メタクリル酸、ビニルスルホン酸、アリルスルホン
酸、メタリルスルホン酸、スチレンスルホン酸、2−ア
クリルアミド−2−フェニルプロパンスルホン酸、2−
アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸等の酸
及びそれらの塩、N,N −ジメチルアミノエチルメタクリ
レート、N,N −ジエチルアミノエチルメタクリレート、
N,N −ジメチルアハノエチルアクリレート、N,N −ジメ
チルアミノプロピルメタクリルアミド、N,N −ジメチル
アミノプロピルアクリルアミド等のアミン及びそれらの
塩等をあげることができる。
Examples of the ionic monomer include acrylic acid, methacrylic acid, vinylsulfonic acid, allylsulfonic acid, methallylsulfonic acid, styrenesulfonic acid, 2-acrylamido-2-phenylpropanesulfonic acid, 2-
Acids such as acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid and salts thereof, N, N-dimethylaminoethyl methacrylate, N, N-diethylaminoethyl methacrylate,
Examples thereof include amines such as N, N-dimethylahanoethyl acrylate, N, N-dimethylaminopropyl methacrylamide, N, N-dimethylaminopropyl acrylamide and salts thereof.

【0008】親油性単量体としては、例えばN,N −ジ−
n−プロピルアクリルアミド、N−n−ブチルアクリル
アミド、N−n−ヘキシルアクリルアミド、N−n−ヘ
キシルメタクリルアミド、N−n−オクチルアクリルア
ミド、N−n−オクチルメタクリルアミド、N−tert−
オクチルアクリルアミド、N−ドデシルアクリルアミ
ド、N−n−ドデシルメタクリルアミド等のN−アルキ
ル(メタ)アクリルアミド誘導体、N,N −ジグリシジル
アクリルアミド、N,N −ジグリシジルメタクリルアミ
ド、N−(4−グリシドキシブチル)アクリルアミド、
N−(4−グリシドキシブチル)メタクリルアミド、N
−(5−グリシドキシペンチル)アクリルアミド、N−
(6−グリシドキシヘキシル)アクリルアミド等のN−
(ω−グリシドキシアルキル)(メタ)アクリルアミド
誘導体、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)
アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ラウリル
(メタ)アクリレート,2−エチルヘキシル(メタ)ア
クリレート、グリシジル(メタ)アクリレート等の(メ
タ)アクリレート誘導体、アクリロニトリル、メタクリ
ロニトリル、酢酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデ
ン、エチレン、プロピレン、ブテン等のオレフィン類、
スチレン、ジビニルベンゼン、α−メチルスチレン、ブ
タジエン、イソプレン等をあげることができる。共重合
に供せられる不飽和単量体の使用量は、不飽和単量体の
種類、及びそれらの組合せにより異なり一概には言えな
いが、概ね0 〜50重量% の範囲にある。
Examples of lipophilic monomers include N, N-di-
n-propylacrylamide, Nn-butylacrylamide, Nn-hexylacrylamide, Nn-hexylmethacrylamide, Nn-octylacrylamide, Nn-octylmethacrylamide, N-tert-
N-alkyl (meth) acrylamide derivatives such as octyl acrylamide, N-dodecyl acrylamide, N-n-dodecyl methacrylamide, N, N-diglycidyl acrylamide, N, N-diglycidyl methacrylamide, N- (4-glycid Xybutyl) acrylamide,
N- (4-glycidoxybutyl) methacrylamide, N
-(5-glycidoxypentyl) acrylamide, N-
N- such as (6-glycidoxyhexyl) acrylamide
(Ω-glycidoxyalkyl) (meth) acrylamide derivative, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth)
(Meth) acrylate derivatives such as acrylate, butyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, acrylonitrile, methacrylonitrile, vinyl acetate, vinyl chloride, vinylidene chloride, Olefins such as ethylene, propylene, butene,
Examples thereof include styrene, divinylbenzene, α-methylstyrene, butadiene, isoprene and the like. The amount of the unsaturated monomer used for the copolymerization varies depending on the type of the unsaturated monomer and the combination thereof, and cannot be generally stated, but it is generally in the range of 0 to 50% by weight.

【0009】また、上記した単量体をグラフト共重合す
る水溶性重合体として、天然系及び合成系何れのものも
使用できる。天然系として各種由来のでんぷん及び酸化
でんぷん、カルボキシルでんぷん、ジアルデヒドでんぷ
ん、カチオン化でんぷん等の変性物;メチルセルロー
ス、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、
ヒドロキシエチルセルロース等のセルロース誘導体;ア
ルギン酸、寒天、ペクチン、カラギーナン、デキストラ
ン、プルラン、コンニャク、アラビヤゴム、カゼイン、
ゼラチン等があげられる。合成系としてはポリビニルア
ルコール、ポリビニルエーテル、ポリビニルピロリド
ン、ポリエチレンイミン、ポリエチレンイミン、ポリエ
チレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリマ
レイン酸共重合体、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミ
ド等があげられる。上記した水溶性重合体への前記した
単量体の添加量は水溶性重合体基準で0.1 〜10.0倍の範
囲である。
As the water-soluble polymer for graft-copolymerizing the above-mentioned monomers, both natural and synthetic ones can be used. Modified products such as starch and oxidized starch, carboxy starch, dialdehyde starch, cationized starch and the like derived from various sources as a natural system; methyl cellulose, ethyl cellulose, carboxymethyl cellulose,
Cellulose derivatives such as hydroxyethyl cellulose; alginic acid, agar, pectin, carrageenan, dextran, pullulan, konjac, gum arabic, casein,
Examples include gelatin. Examples of the synthetic system include polyvinyl alcohol, polyvinyl ether, polyvinylpyrrolidone, polyethyleneimine, polyethyleneimine, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polymaleic acid copolymer, polyacrylic acid and polyacrylamide. The amount of the above-mentioned monomer added to the above water-soluble polymer is in the range of 0.1 to 10.0 times based on the water-soluble polymer.

【0010】次に上記した単量体を重合して、アクリル
アミド系重合体を製造する。重合法としてはラジカル重
合が好ましく、重合溶媒としては水、アルコール、ジメ
チルホルムアミド等の極性溶媒が適用可能であるが、ホ
フマン分解反応を水溶液中で行うので、水溶液重合が好
ましい。その時の単量体濃度は 2〜30重量%好ましくは
5〜30重量%である。重合開始剤としては水溶性のもの
であれば特に制限はなく、通常単量体水溶液に溶解して
使用される。具体的には過酸化物系では、たとえば過硫
酸アンモニウム、過硫酸カリ、過酸化水素、tert−ブチ
ルパーオキサイド等があげられる。この場合、単独でも
使用できるが、還元剤と組合せてレドックス系重合剤と
しても使える。還元剤としては、例えば亜硫酸塩、亜硫
酸水素塩、鉄、銅、コバルトなどの低次のイオン化の
塩、N,N,N',N' −テトラメチルエチレンジアミン等の有
機アミン、更にはアルドース、ケトース等の還元糖など
をあげることができる。
Next, the above-mentioned monomers are polymerized to produce an acrylamide polymer. Radical polymerization is preferred as the polymerization method, and polar solvents such as water, alcohols, and dimethylformamide can be applied as the polymerization solvent, but aqueous solution polymerization is preferred because the Hofmann decomposition reaction is carried out in an aqueous solution. At that time, the monomer concentration is 2 to 30% by weight, preferably
It is 5 to 30% by weight. The polymerization initiator is not particularly limited as long as it is water-soluble, and it is usually used by dissolving it in an aqueous monomer solution. Specifically, examples of the peroxide type include ammonium persulfate, potassium persulfate, hydrogen peroxide, and tert-butyl peroxide. In this case, although it can be used alone, it can also be used as a redox polymerizing agent in combination with a reducing agent. As the reducing agent, for example, sulfite, bisulfite, iron, copper, low-order ionization salts such as cobalt, N, N, N ', N'-organic amines such as tetramethylethylenediamine, further aldose, ketose. And reducing sugars such as

【0011】また、アゾ化合物としては、2,2'−アゾビ
ス−2−アミジノプロパン塩酸塩、2,2'−アゾビス−2,
4 −ジメチルバレロニトリル、4,4'−アゾビス−4−シ
アノバレイン酸及びその塩等を使用することができる。
更に、上記した重合開始剤を2種以上併用することも可
能である。また、水溶性重合体にグラフト重合する場合
には重合開始剤として上記した重合開始剤以外に、第2
セリウムイオン、第2鉄イオン等の遷移金属イオンを使
用することも可能であり、前記した重合開始剤と併用し
てもよい。開始剤の添加量は、単量体に対して0.01〜10
重量%、好ましくは0.02〜8 重量%である。また、レド
ックス系の場合には、開始剤に対して還元剤の添加量は
モル基準で0.1 〜100 %、好ましくは 0.2 〜80%であ
る。重合温度は単一重合開始剤の場合には、概ね30〜90
℃であり、レドックス系重合開始剤の場合にはより低く
概ね-5〜50℃である。また、重合中同一温度に保つ必要
はなく、重合の進行に伴い適宜変えてよく一般に重合の
進行に伴い発生する重合熱により昇温する。その時の重
合器内の雰囲気は特に限定はないが、重合を速やかに行
わせるには窒素ガスのような不活性ガスで置換したほう
がよい。重合時間は特に限定はないが、概ね1〜20時
間である。
As the azo compound, 2,2'-azobis-2-amidinopropane hydrochloride, 2,2'-azobis-2,
4-Dimethylvaleronitrile, 4,4'-azobis-4-cyanovaleic acid and salts thereof and the like can be used.
Furthermore, it is possible to use two or more of the above-mentioned polymerization initiators in combination. In addition, in the case of graft polymerization to a water-soluble polymer, other than the above-mentioned polymerization initiator, a second
It is also possible to use transition metal ions such as cerium ion and ferric ion, and they may be used in combination with the above-mentioned polymerization initiator. The amount of the initiator added is 0.01 to 10 with respect to the monomer.
% By weight, preferably 0.02 to 8% by weight. In the case of a redox system, the amount of the reducing agent added to the initiator is 0.1 to 100%, preferably 0.2 to 80% on a molar basis. The polymerization temperature is about 30 to 90 in the case of a single polymerization initiator.
C., which is lower in the case of a redox type polymerization initiator, and is generally -5 to 50.degree. Further, it is not necessary to keep the same temperature during the polymerization, and it may be appropriately changed as the polymerization progresses, and generally the temperature is raised by the heat of polymerization generated as the polymerization progresses. The atmosphere in the polymerization vessel at that time is not particularly limited, but it is preferable to replace with an inert gas such as nitrogen gas in order to carry out the polymerization rapidly. The polymerization time is not particularly limited, but is generally 1 to 20 hours.

【0012】次に、上記した方法で製造したアクリルア
ミド系重合体のホフマン分解反応を行う。その時、原料
となるポリアクリルアミドはその製造を水溶液で行った
場合には、そのままもしくは必要に応じ希釈して反応に
供することができる。また、グラフト共重合体の場合、
グラフトしないポリアクリルアミドも副生するが、通常
それは分離しないでそのまま反応に供する。
Next, the Hoffmann decomposition reaction of the acrylamide polymer produced by the above method is performed. At this time, when the polyacrylamide as a raw material is produced in an aqueous solution, it can be used for the reaction as it is or after being diluted if necessary. In the case of a graft copolymer,
Although non-grafted polyacrylamide is also produced as a by-product, it is usually used as it is without being separated.

【0013】ホフマン分解反応はポリアクリルアミドの
アミド基に次亜ハロゲン酸塩をアルカリ性物質の共存下
に作用させて行うものであり、次亜ハロゲン酸としては
次亜塩素酸、次亜臭素酸、次亜ヨウ素酸があげられる。
次亜塩素酸塩としては、次亜塩素酸の金属またはアルカ
リ土類金属塩があげられ、具体的には次亜塩素酸ナトリ
ウム、次亜塩素酸カリウム、次亜塩素酸リチウム、次亜
塩素酸カルシウム、次亜塩素酸マグネシウム、次亜塩素
酸バリウム等がある。同様に次亜臭素酸塩及び次亜ヨウ
素酸塩でも次亜臭素酸塩及び次亜ヨウ素酸塩のアルカリ
金属またはアルカリ土類金属塩があげられる。また、ア
ルカリ溶液中にハロゲンガスを吹き込んで次亜ハロゲン
酸塩を生成させることも可能である。一方、アルカリ性
物質としてはアルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属
水酸化物、アルカリ金属炭酸塩等があげられ、それらの
中でもアルカリ金属水酸化物が好ましく、水酸化ナトリ
ウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等があげられ
る。上記した物質のポリアクリルアミドに対する添加量
は次亜ハロゲン酸では、アミド基に対して0.05〜2.0モ
ル、好ましくは0.1 〜1.5 モルであり、アルカリ性物質
ではアミド基に対して0.05〜4.0 モル、好ましくは0.1
〜3.0 モルである。その時のpHは概ね11〜14の範
囲にある。その時のポリアクリルアミドの濃度は概ね0.
1 〜17.5重量%であるが、反応濃度が高くなると撹拌が
困難になることやゲル化を起こし易くなる点から、通常
は 0.1〜10重量%の範囲であることが好ましい。また、
反応濃度が1%未満の場合反応速度が遅くなる等の問題が
あるため、1 〜10重量%であることがさらに好ましい。
The Hoffmann decomposition reaction is carried out by reacting a hypohalite with an amide group of polyacrylamide in the presence of an alkaline substance. As hypohalous acid, hypochlorous acid, hypobromite, Examples include iodic acid.
Examples of the hypochlorite include metal or alkaline earth metal salts of hypochlorous acid, and specifically, sodium hypochlorite, potassium hypochlorite, lithium hypochlorite, hypochlorous acid. Examples include calcium, magnesium hypochlorite, and barium hypochlorite. Similarly, hypobromite and hypoiodite include alkali metal or alkaline earth metal salts of hypobromite and hypoiodite. It is also possible to blow a halogen gas into the alkaline solution to generate hypohalite. On the other hand, examples of the alkaline substance include alkali metal hydroxides, alkaline earth metal hydroxides, alkali metal carbonates and the like. Among them, alkali metal hydroxides are preferable, and sodium hydroxide, potassium hydroxide, hydroxide Examples include lithium. The amount of the above substances added to polyacrylamide is 0.05 to 2.0 mol, preferably 0.1 to 1.5 mol, with respect to the amide group in hypohalous acid, and 0.05 to 4.0 mol, preferably, 0.1 to 1.5 mol with respect to the amide group in alkaline substances. 0.1
~ 3.0 mol. The pH at that time is in the range of about 11-14. At that time, the concentration of polyacrylamide was almost zero.
Although it is 1 to 17.5% by weight, it is usually preferable to be in the range of 0.1 to 10% by weight from the viewpoint that stirring becomes difficult and gelation easily occurs when the reaction concentration becomes high. Also,
If the reaction concentration is less than 1%, there is a problem such as a slow reaction rate, so 1 to 10% by weight is more preferable.

【0014】反応温度は50〜110℃の範囲であり、
好ましくは60〜100℃の範囲である。次に上記した
温度範囲内でホフマン分解反応を短時間に行うのである
が、反応時間は反応温度、及び反応溶液中のポリマー濃
度に依存するため一概には言えないが、例えばポリマー
濃度が1重量%の場合、50℃では十数分以内、65℃
では数分以内、80℃では数十秒以内で十分である。更
にポリマー濃度が高くなれば反応時間はより短くて済
む。上記した濃度の範囲において、反応時間と反応温度
との関係は概略下記2つの関係式(1) 、(2)(数1)に挟ま
れる範囲内にあればよく、その範囲内で濃度を考慮して
反応を行えば好適な結果が得られる。
The reaction temperature is in the range of 50 to 110 ° C.,
It is preferably in the range of 60 to 100 ° C. Next, the Hoffmann decomposition reaction is carried out in a short time within the above-mentioned temperature range. However, the reaction time depends on the reaction temperature and the polymer concentration in the reaction solution, and therefore cannot be said unconditionally. %, Within 10 minutes at 50 ° C, 65 ° C
Within a few minutes and at 80 ° C. within a few tens of seconds are sufficient. Furthermore, the higher the polymer concentration, the shorter the reaction time. In the above concentration range, the relationship between the reaction time and the reaction temperature should be roughly within the range between the following two relational expressions (1), (2) (Equation 1), and the concentration should be considered within the range. If the reaction is carried out in this way, suitable results can be obtained.

【0015】[0015]

【数1】 t(sec) ≧ exp(15,150/(273+T))×2.5×10-20 (1) t(sec) ≦ exp(15,150/(273+T))×10-18 +30 (2) T:反応温度(℃) 50 ≦ T ≦ 110## EQU1 ## t (sec) ≥ exp (15,150 / (273 + T)) × 2.5 × 10 -20 (1) t (sec) ≤ exp (15,150 / (273 + T)) × 10 -18 +30 (2) T: reaction temperature (° C.) 50 ≤ T ≤ 110

【0016】上記した条件で製造されるカチオン性アク
リルアミド系重合体はpH2でのコロイド滴定より測定
されるカチオン当量が概ね0〜10.0meq/g の範囲にあ
り、次亜ハロゲン酸塩の添加量により該カチオン当量を
制御することができる。また、反応をアルカリ性領域で
行うのでアミド基が加水分解されてカルボキシル基が副
生する。その副生量はpH10でのコロイド滴定により
測定されるアニオン当量で示され、概ね0 〜10.0meq/g
の範囲にある。その副生量は添加するアルカリ性物質の
量により制御可能となる。
The cationic acrylamide polymer produced under the above-mentioned conditions has a cation equivalent in the range of 0 to 10.0 meq / g as measured by colloid titration at pH 2, which depends on the amount of hypohalite added. The cation equivalent can be controlled. Moreover, since the reaction is carried out in the alkaline region, the amide group is hydrolyzed and a carboxyl group is produced as a by-product. The by-product amount is indicated by anion equivalent measured by colloidal titration at pH 10, and is generally 0 to 10.0 meq / g.
Is in the range. The amount of the by-product can be controlled by the amount of the alkaline substance added.

【0017】次に上記した条件で反応を行った後、副反
応の進行を抑制するために反応を停止することが好まし
い。ただし、反応後直ちに紙の抄造に使用する場合には
反応停止を行わなくともよい場合がある。反応停止の方
法としては、(1)還元剤を添加する、(2)冷却す
る、(3)溶液のpHを酸添加により低下させる、等の
方法を単独あるいは組み合わせて用いることができる。
(1)は残存する次亜ハロゲン酸塩などを還元剤との反
応により失活させる方法である。一般にホフマン分解反
応の反応終了時には未反応の次亜ハロゲン酸塩等の活性
塩素を有する化合物が残存している。かかる反応溶液を
紙力剤として用いると抄紙機の錆を引き起こす要因とも
なるため、通常は還元剤を用いて活性塩素を失活させ
る。しかしながら、次亜ハロゲン酸塩はポリマーのアク
リルアミド単位モル数に対して当モル以下で反応を行
い、かつ高温度で反応を行うと反応終了時には未反応の
次亜ハロゲン酸塩はほとんど残存していないことを我々
は見出した。従って、還元剤を用いて活性塩素を失活さ
せることなく紙力剤として使用することも可能である。
(2)は冷却により反応進行を抑える方法であり、その
方法としては、熱交換器を用いて冷却する、冷水で希釈
する等の方法がある。その時の温度は通常50℃以下好
ましくは45℃以下、更に好ましくは40℃以下であ
る。(3)においては、通常pH12〜13のアルカリ性を
示す反応終了時の溶液を、酸を用いてpHを下げること
によりホフマン分解反応を停止させ、同時に加水分解反
応の進行を抑制する。その時のpHは中性以下であれば
よく、好ましくはpH4〜6の範囲である。反応停止法
は(1)〜(3)の中から反応の条件により適宜選ぶこ
とができ、またそれらの方法を組み合わせてもよい。
After the reaction is performed under the above conditions, it is preferable to stop the reaction in order to suppress the progress of side reactions. However, when used for papermaking immediately after the reaction, the reaction may not be stopped. As a method of stopping the reaction, methods such as (1) adding a reducing agent, (2) cooling, (3) lowering the pH of the solution by adding an acid, etc. can be used alone or in combination.
The method (1) is a method of deactivating the residual hypohalite by reacting with a reducing agent. Generally, at the end of the Hoffman decomposition reaction, unreacted compounds having active chlorine such as hypohalite remain. When such a reaction solution is used as a paper-strengthening agent, it also causes rust in a paper machine. Therefore, a reducing agent is usually used to deactivate active chlorine. However, the hypohalite reacts in an equimolar amount or less with respect to the acrylamide unit mole number of the polymer, and when the reaction is performed at a high temperature, almost no unreacted hypohalite remains at the end of the reaction. We found that. Therefore, it is also possible to use it as a paper strength agent without deactivating active chlorine by using a reducing agent.
(2) is a method of suppressing the progress of the reaction by cooling, and as a method thereof, there are methods such as cooling using a heat exchanger and diluting with cold water. The temperature at that time is usually 50 ° C. or lower, preferably 45 ° C. or lower, and more preferably 40 ° C. or lower. In (3), the Huffman decomposition reaction is stopped by lowering the pH of an alkaline reaction solution having a pH of 12 to 13 at the end of the reaction, and at the same time, the progress of the hydrolysis reaction is suppressed. The pH at that time may be neutral or lower, and is preferably in the range of pH 4 to 6. The reaction termination method can be appropriately selected from (1) to (3) depending on the reaction conditions, and these methods may be combined.

【0018】上記した方法で製造したホフマン分解PA
Mと併用添加するアニオン性無機物質はケイ酸ソーダ、
アニオン性粒子状無機物質またはそれらの混合物であ
る。ケイ酸ソーダは二酸化ケイ素と炭酸ナトリウム或は
苛性ソーダを高温で融解してえられるものであり、通常
水ガラスとして販売されているものを使用できる。構造
は下記の一般式で表されるものであり、
Hoffman-decomposed PA produced by the above method
The anionic inorganic substance added together with M is sodium silicate,
It is an anionic particulate inorganic material or a mixture thereof. Sodium silicate is obtained by melting silicon dioxide and sodium carbonate or caustic soda at a high temperature, and those commercially available as water glass can be used. The structure is represented by the following general formula,

【0019】[0019]

【化1】NaO・nSiO2 ・xH2 [Chemical formula 1] NaO · nSiO 2 · xH 2 O

【0020】nは1〜4であり、具体的にはメタケイ酸
ナトリウム、オルトケイ酸ナトリウム、1号、2号及び
3号水ガラスなどがあげられる。それらの形状はフレー
ク、粉末等を水に溶解使用しても良いし、水溶液品とし
て販売されているものを使用してもよい。また、アニオ
ン性粒子状無機物質としては水不溶性で、水中でアニオ
ン性に帯電しているものであればよく、各種のものを使
用できる。具体的には、たとえば二酸化ケイ素、酸化ア
ルミニウム、酸化アンチモン、酸化チタン並びにモンモ
リロナイト、ベントナイト、カオリン、活性白土、ケイ
砂、ケイソウ土等のアルミナシリケート、タルク等のマ
グネシアシリケート等の粘土鉱物などの酸化物更には炭
酸カルシウム等の炭酸塩などが挙げられる。上記の粒子
の大きさは大きすぎると、複合効果が小さくなり、概ね
粒子径は100μm以下であり、好ましくは50μm以
下であり、更に好ましくは10μm以下である。
N is 1 to 4, and specific examples thereof include sodium metasilicate, sodium orthosilicate, No. 1, No. 2 and No. 3 water glasses. As for the shape, flakes, powder, etc. may be dissolved in water and used, or those sold as an aqueous solution may be used. As the anionic particulate inorganic substance, any substance that is water-insoluble and is anionically charged in water may be used, and various substances can be used. Specifically, for example, silicon dioxide, aluminum oxide, antimony oxide, titanium oxide, and oxides of clay minerals such as alumina silicates such as montmorillonite, bentonite, kaolin, activated clay, silica sand, diatomaceous earth, and magnesia silicate such as talc. Furthermore, carbonates such as calcium carbonate and the like can be mentioned. If the size of the above-mentioned particles is too large, the composite effect becomes small, and the particle size is generally 100 μm or less, preferably 50 μm or less, and more preferably 10 μm or less.

【0021】ホフマン分解PAMとアニオン性無機物質
との併用添加比率は重量で、ホフマン分解PAMに対し
て、1−500%、好ましくは2−400%、更に好ま
しくは3−300%である。併用比率が少なすぎると、
併用効果が表れず、一方多すぎると逆にホフマン分解P
AMの性質が損なわれてしまう。その時のホフマン分解
率は特に限定はないが、概ね5−60モル%、好ましく
は10−50モル%である。
The combined addition ratio of the Hoffman-decomposed PAM and the anionic inorganic substance is 1-500%, preferably 2-400%, and more preferably 3-300% by weight based on the Hoffman-decomposed PAM. If the combination ratio is too small,
If the combined effect does not appear, on the other hand, if too many, Hoffman decomposition P
The property of AM is impaired. The Hoffman decomposition rate at that time is not particularly limited, but is generally 5 to 60 mol%, preferably 10 to 50 mol%.

【0022】具体的にアニオン性無機物質を併用添加す
る方法であるが、本発明で使用するホフマン分解PAM
は高温・短時間で反応を行い、そのまま添加使用するこ
とができ、かつそのときの反応液は強アルカリ性である
ので、どのような方法でも併用添加できる。具体的に
は、 (i)ホフマン分解反応を行う際、苛性ソーダ、次亜
塩素酸ソーダもしくはそれらの混合液中に予め添加溶解
しておき、それを使用してホフマン分解反応を行う、(i
i)ホフマン分解反応後の反応液中に添加する、(iii) 個
別に添加する等がある。
A specific method is to add an anionic inorganic substance together. The Hoffman-decomposed PAM used in the present invention is used.
Reacts at high temperature for a short time and can be added and used as it is. Since the reaction solution at that time is strongly alkaline, it can be added together by any method. Specifically, (i) when carrying out the Hoffman decomposition reaction, caustic soda, sodium hypochlorite or a mixed solution thereof is added and dissolved in advance, and the Hoffman decomposition reaction is carried out using it.
There are i) addition to the reaction solution after the Hoffman decomposition reaction, and (iii) individual addition.

【0023】本発明においてホフマン分解PAMとアニ
オン性無機物質のパルプに対する添加率は、パルプ乾燥
重量当り概ね0.005 −5.0%、好ましくは0.01ー2.0% の範
囲である。また、その際ホフマン分解PAMとアニオン
性無機物質との比率は、抄紙条件により変動する。具体
的には、例えば濾水性をアップして抄紙速度を高める場
合には、アニオン性無機物質の比率を少なくしておき、
一方地合い構成を整え均質な紙の製造を目的とする場合
には、逆に添加比率を高めればよい。本発明の方法にお
いて、硫酸バンドや水溶性のアニオン性樹脂を併用する
と更に効果が増す場合がある。このとき使用される水溶
性アニオン性樹脂は、カルボキシル基、スルホン酸基、
リン酸基等のアニオン性の置換基あるいはそれらの塩を
含有する水溶性の樹脂であり、例えばアニオン性アクリ
ルアミド系樹脂、アニオン性ポリビニルアルコ−ル系樹
脂、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチル化
でんぷん、アルギン酸ナトリウム等を挙げることができ
る。その添加場所は特に制限はなく、ホフマン分解PA
M及びケイ酸ソーダをパルプスラリーに添加する前後或
は同時にパルプスラリーに添加することができる。ま
た、ホフマン分解PAM及びケイ酸ソーダそれぞれに混
合、或はそれらの混合液に混合することも可能である。
In the present invention, the addition ratio of the Hoffman-decomposed PAM and the anionic inorganic substance to the pulp is generally in the range of 0.005-5.0%, preferably 0.01-2.0%, based on the dry weight of the pulp. Further, at that time, the ratio of the Hoffman-decomposed PAM and the anionic inorganic substance varies depending on the papermaking conditions. Specifically, for example, when the drainage is increased to increase the papermaking speed, the ratio of the anionic inorganic substance is reduced,
On the other hand, when the formation structure is adjusted and the purpose is to produce homogeneous paper, the addition ratio may be increased. In the method of the present invention, the combined use of a sulfuric acid band or a water-soluble anionic resin may further enhance the effect. The water-soluble anionic resin used at this time is a carboxyl group, a sulfonic acid group,
A water-soluble resin containing an anionic substituent such as a phosphoric acid group or a salt thereof, for example, anionic acrylamide resin, anionic polyvinyl alcohol resin, carboxymethyl cellulose, carboxymethylated starch, sodium alginate. Etc. can be mentioned. The place of addition is not particularly limited, and Hoffman-decomposed PA
M and sodium silicate can be added to the pulp slurry before or after the addition to the pulp slurry. It is also possible to mix with each of Hoffman-decomposed PAM and sodium silicate, or to mix them.

【0024】添加場所は湿潤シートが形成される以前で
あればどこでもよく、薬剤がパルプスラリーと十分希釈
混合され、且つ抄紙ワイヤー部に近い場所で添加する方
がよく、具体的にはマシンチェスト、ミキシングボック
ス、種箱、白水ピット、スクリーン出口等から選ばれ
る。製紙に用いられる抄紙機としては長網抄紙機、円網
抄紙機の何れでもよい。本製紙用添加剤を濃度が0.5 〜
5.0 %、pH4.0 〜9.0、温度が20〜70℃のパルプスラ
リーに添加後、ワイヤーパートで湿潤シートが形成さ
れ、次いでプレスパートで搾水が行われる。プレスパー
トにおけるニップ圧は20〜400kg/cm2 の範囲にある。プ
レスパートを通った湿紙はドライパートに移動して、蒸
気による乾燥が行われる。このとき蒸気圧は 2〜15kg/c
m2のものを使用し、80〜200℃のドラムによって乾燥さ
れる。この後にサイズプレスやカレンダーにおいて印刷
適性の向上、表面強度の向上、耐水性、撥水性の改良を
目的とした薬品による加工も可能である。
The place of addition may be any place before the formation of the wet sheet, and it is better to add the drug in a place which is sufficiently diluted and mixed with the pulp slurry and close to the papermaking wire part, specifically, machine chest, It is selected from mixing box, seed box, white water pit, screen exit, etc. The paper machine used for papermaking may be either a Fourdrinier paper machine or a cylinder paper machine. This papermaking additive has a concentration of 0.5-
After addition to the pulp slurry at 5.0%, pH 4.0-9.0 and temperature 20-70 ° C, a wet sheet is formed in the wire part and then water is pressed in the press part. The nip pressure in the press part is in the range of 20 to 400 kg / cm 2 . The wet paper web that has passed through the press part moves to the dry part and is dried by steam. At this time, the vapor pressure is 2 to 15 kg / c
It is dried by a drum of 80 to 200 ° C. using m2. After that, processing with a chemical for the purpose of improving printability, surface strength, water resistance and water repellency in a size press or a calendar is also possible.

【0025】また本発明における製紙用添加剤とは、ホ
フマン分解PAMとアニオン性無機物質を有効成分とす
る水溶性の混合液であり、有効成分濃度は 0.001〜50%
の範囲にある。ホフマン分解PAMに対するアニオン性
無機物質の混合比率は重量で、1−500%、好ましく
は2−400%、更に好ましくは3−300%である。
混合比率が少なすぎると、混合効果が表れず、一方多す
ぎると逆にホフマン分解PAMの性質が損なわれてしま
う。その時のホフマン分解率は特に限定はないが、概ね
5−60モル%、好ましくは10−50モル%である。
ホフマン分解PAMとアニオン性無機物質との混合方法
としては、(i) ホフマン分解反応を行う際、苛性ソー
ダ、次亜塩素酸ソーダもしくはそれらの混合液中に予め
添加溶解しておき、それを使用してホフマン分解反応を
行うか、(ii)ホフマン分解反応後の反応液と混合する等
の方法がある。ホフマン分解反応後の溶液は通常pH1
2〜13の範囲にあるが、アニオン性無機物質と混合す
る前に無機酸あるいは有機酸でpHを下げることもでき
るし、アニオン性無機物質と混合後にpHを下げること
も可能であり、本発明における製紙用添加剤はpH2〜
14の範囲にある。
The papermaking additive in the present invention is a water-soluble mixed solution containing Hofmann-decomposed PAM and an anionic inorganic substance as an active ingredient, and the active ingredient concentration is 0.001 to 50%.
Is in the range. The mixing ratio of the anionic inorganic substance to the Hoffman-decomposed PAM is 1-500% by weight, preferably 2-400%, more preferably 3-300%.
If the mixing ratio is too small, the mixing effect does not appear. On the other hand, if the mixing ratio is too large, the properties of the Hoffman-decomposed PAM are deteriorated. The Hoffman decomposition rate at that time is not particularly limited, but is generally 5 to 60 mol%, preferably 10 to 50 mol%.
As a method for mixing the Hoffmann-decomposed PAM and the anionic inorganic substance, (i) when carrying out the Hoffman decomposition reaction, add and dissolve it in caustic soda, sodium hypochlorite or a mixture thereof in advance and use it. Or (ii) mixing with the reaction solution after the Hoffmann decomposition reaction. The pH of the solution after the Hoffman decomposition reaction is usually 1
Although it is in the range of 2 to 13, the pH can be lowered with an inorganic acid or an organic acid before mixing with the anionic inorganic substance, and the pH can be lowered after mixing with the anionic inorganic substance. The additive for papermaking in
It is in the range of 14.

【0026】上記のような方法で製造することにより、
紙力強度、具体的には破裂強度、Z軸強度、圧縮強度等
の低下を招くことなく、濾水性を向上させることが可能
になる。従って、本発明の方法を適用すれば、段ボール
や新聞紙等のような原料に古紙の占める割合の高いもの
に使用すると非常に効果が大きく、紙力強度の高い紙の
製造が可能になる。また、段ボール紙や新聞紙に限ら
ず、強度が求められる紙や、抄紙工程で濾水性が求めら
れる場合に本発明を適用すれば、生産性良く優れた紙力
強度をもつ紙を製造することが可能になる。
By manufacturing by the above method,
It is possible to improve drainage without causing reduction in paper strength, specifically burst strength, Z-axis strength, compression strength and the like. Therefore, when the method of the present invention is applied, it is very effective when used for raw materials such as corrugated board and newsprint having a high ratio of used paper, and it becomes possible to produce paper with high paper strength. Further, not limited to corrugated cardboard and newspaper, if the present invention is applied to paper that requires strength or drainage is required in the paper making process, it is possible to produce paper with excellent productivity and paper strength. It will be possible.

【0027】[0027]

【実施例】つぎに本発明を実施例により説明するが、本
発明は以下の実施例に必ずしも限定されるものではな
い。なお%とあるものは特に限定のない場合はすべて重
量%である。
EXAMPLES The present invention will now be described by way of examples, but the present invention is not necessarily limited to the following examples. Unless otherwise specified, all the percentages are% by weight.

【0028】製造例1 10.0wt%のポリアクリルアミド水溶液(25℃におけるブ
ルックフィールド粘度:3,400cps)24.0g を500ml のビ
ーカーにとり、蒸留水36.0g で希釈した後この溶液を撹
拌下80℃に加熱して、次亜塩素酸ソーダとNaOHの混
合溶液(次亜塩素酸ソーダ濃度:1.0mol/kg 、NaOH
濃度:2.0mol/kg )を14.8g 添加して15秒後に5 ℃の冷
水225.2gを加えて反応を停止して、1wt%のアクリルアミ
ド系重合体を得た(ホフマンPAM(A))。反応生成
物の一部をpH2の水溶液に取り、指示薬としてトルイ
ジンブルーを用いて1/400 N- ポリビニルスルホン酸カ
リウム水溶液によるコロイド滴定を行ったところ、カチ
オン価は 4.4meq./gであった。以下の試験においてホフ
マンPAM(A)は製造後直ちに使用した。
Production Example 1 24.0 g of a 10.0 wt% polyacrylamide aqueous solution (Brookfield viscosity at 25 ° C .: 3,400 cps) was placed in a 500 ml beaker, diluted with 36.0 g of distilled water, and the solution was heated to 80 ° C. with stirring. A mixed solution of sodium hypochlorite and NaOH (sodium hypochlorite concentration: 1.0 mol / kg, NaOH
(Concentration: 2.0 mol / kg) was added 14.8 g, and 15 seconds later, 225.2 g of cold water at 5 ° C. was added to stop the reaction to obtain a 1 wt% acrylamide polymer (Hoffman PAM (A)). A part of the reaction product was taken in an aqueous solution having a pH of 2, and colloid titration was performed with a 1/400 N-potassium polyvinylsulfonate aqueous solution using toluidine blue as an indicator, and the cation value was 4.4 meq./g. In the following tests, Hoffman PAM (A) was used immediately after production.

【0029】製造例2 12.5wt%のポリアクリルアミド水溶液(25℃におけるブ
ルックフィールド粘度:12,400cp)24.0g を500mlのビ
ーカーにとり、蒸留水36.0g で希釈した後、この溶液を
撹拌下20℃にて、次亜塩素酸ソーダとNaOHの混合溶
液(次亜塩素酸ソーダ濃度:1.0mol/kg 、NaOH濃
度:2.0mol/kg )を14.8g添加して2時間後に 0.001%亜
硫酸ナトリウム水溶液を225.2g加えて反応を停止して、
1wt%のアクリルアミド系重合体を得た(以下ホフマン
PAM(B))。反応生成物の一部をpH2の水溶液に
取り、指示薬としてトルイジンブルーを用いて1/400 N
-ポリビニルスルホン酸カリウム水溶液によるコロイド
滴定を行ったところ、カチオン価は 4.4meq./gであっ
た。
Production Example 2 24.0 g of a 12.5 wt% polyacrylamide aqueous solution (Brookfield viscosity at 25 ° C .: 12,400 cp) was placed in a 500 ml beaker, diluted with 36.0 g of distilled water, and the solution was stirred at 20 ° C. , 14.8 g of a mixed solution of sodium hypochlorite and NaOH (sodium hypochlorite concentration: 1.0 mol / kg, NaOH concentration: 2.0 mol / kg) was added, and 2 hours later, 225.2 g of 0.001% sodium sulfite aqueous solution was added. To stop the reaction,
1 wt% of an acrylamide polymer was obtained (hereinafter referred to as Hoffman PAM (B)). Part of the reaction product was taken up in an aqueous solution of pH 2 and 1/400 N was added using toluidine blue as an indicator.
-As a result of colloidal titration with an aqueous solution of potassium polyvinyl sulfonate, the cation value was 4.4 meq./g.

【0030】実施例1 段ボール古紙から得られた叩解度(カナディアンスタン
ダード・フリーネス、以下C.S.F.と記す) 450mlなる濃
度1.0 %のパルプスラリーに市販のロジンエマルジョン
サイズ剤を乾燥重量基準でパルプに対して0.15%添加し
て2分間撹拌した。次いで硫酸アルミニウムを乾燥重量
基準で 1.0%添加しさらに1分間撹拌した。このときの
パルプスラリーのpHは、 5.1であった。ついで3号水
ガラスを乾燥重量基準で0.30%添加し、1分間撹拌後製
造例1で得られたホフマンPAM(A)を乾燥重量基準
で0.60%添加した。撹拌をさらに1分間継続した後得ら
れたパルプスラリーの一部をとり、 JIS-P-8121 に準
じて、 C.S.F. を測定し、残りはTAPPI角型シート
マシンで抄紙した。次いで110℃の送風型乾燥機で2
時間乾燥し、坪量が 150±3g/m2 の手抄き紙を得た。こ
の手抄き紙はJIS-P-8126に準じて「比圧縮強さ」を、JI
S-P-8112に準じて「比破裂強さ」と熊谷理機工業製イン
ターナルボンドテスターを用いて「Z軸強度」を測定し
た。結果を表1に示した。
Example 1 Beating degree obtained from waste corrugated cardboard (Canadian Standard Freeness, hereinafter referred to as CSF) 450 ml of a pulp slurry having a concentration of 1.0% and a commercially available rosin emulsion sizing agent of 0.15 with respect to pulp on a dry weight basis. % And stirred for 2 minutes. Then, 1.0% of aluminum sulfate was added on a dry weight basis and the mixture was further stirred for 1 minute. At this time, the pH of the pulp slurry was 5.1. Then, 0.30% of No. 3 water glass was added on a dry weight basis, and after stirring for 1 minute, 0.60% of Hoffman PAM (A) obtained in Production Example 1 was added on a dry weight basis. After stirring for 1 minute, a part of the obtained pulp slurry was taken, CSF was measured according to JIS-P-8121, and the rest was paper-made by a TAPPI square sheet machine. Then use a blast dryer at 110 ° C for 2
After drying for an hour, a handmade paper having a basis weight of 150 ± 3 g / m 2 was obtained. This handmade paper has a "specific compression strength" according to JIS-P-8126
According to SP-8112, "specific burst strength" and "Z-axis strength" were measured using an internal bond tester manufactured by Kumagai Riki Kogyo. The results are shown in Table 1.

【0031】[0031]

【表1】 [Table 1]

【0032】実施例2 3号水ガラスを乾燥重量基準で0.60%添加する以外には
実施例1と同様の方法で手抄き試験を行った。結果は表
1に示した。 実施例3 3号水ガラスを乾燥重量基準で0.90%添加する以外には
実施例1と同様の方法で手抄き試験を行った。結果は表
1に示した。 実施例4 3号水ガラスを乾燥重量基準で1.50%添加する以外には
実施例1と同様の方法で手抄き試験を行った。結果は表
1に示した。
Example 2 A handmaking test was conducted in the same manner as in Example 1 except that 0.63% of No. 3 water glass was added on a dry weight basis. The results are shown in Table 1. Example 3 A hand-making test was conducted in the same manner as in Example 1 except that 0.90% of No. 3 water glass was added on a dry weight basis. The results are shown in Table 1. Example 4 A hand making test was conducted in the same manner as in Example 1 except that 1.50% of No. 3 water glass was added on a dry weight basis. The results are shown in Table 1.

【0033】比較例1 3号水ガラスを乾燥重量基準で0.003%添加する以外に
は実施例1と同様の方法で手抄き試験を行った。結果は
表1に示した。 比較例2 3号水ガラスを乾燥重量基準で5.00%添加する以外には
実施例1と同様の方法で手抄き試験を行った。結果は表
1に示した。 比較例3、4 比較例1、2で使用したホフマンPAM(A)をホフマ
ンPAM(B)に代えた以外には比較例2、4と同様の
方法で手抄き試験を行った。結果は表1に示した。
Comparative Example 1 A hand-making test was conducted in the same manner as in Example 1 except that 0.003% of No. 3 water glass was added on a dry weight basis. The results are shown in Table 1. Comparative Example 2 A hand-making test was performed in the same manner as in Example 1 except that 5.00% of No. 3 water glass was added on a dry weight basis. The results are shown in Table 1. Comparative Examples 3 and 4 A hand-made test was conducted in the same manner as in Comparative Examples 2 and 4 except that the Hoffman PAM (A) used in Comparative Examples 1 and 2 was replaced with Hoffman PAM (B). The results are shown in Table 1.

【0034】実施例5 段ボール古紙から得られた叩解度(カナディアンスタン
ダード・フリーネス、以下 C.S.F. と記す)543ml なる
濃度1.0 %のパルプスラリーに硫酸アルミニウムを乾燥
重量基準で 0.5%添加しさらに1分間撹拌した。このと
きのパルプスラリーのpHは、 5.8であった。ついでコ
ロイダルシリカ(スノーテックス40、粒径10〜20nm、日
産化学工業製)を乾燥重量基準で0.25%添加し、30秒間
撹拌後製造例1で得られたホフマンPAM(A)を乾燥
重量基準で1.50%添加した。撹拌をさらに30秒間継続し
た後得られたパルプスラリーの一部をとり、JIS-P-8121
に準じて、 C.S.F. を測定し、残りはTAPPI角型シ
ートマシンで抄紙した。次いで110℃の送風型乾燥機
で2時間乾燥し、坪量が150 ±3g/m2 の手抄き紙を得
た。この手抄き紙は JIS-P-8126に準じて「比圧縮強
さを」、JIS-P-8112に準じて「比破裂強さ」と熊谷理機
工業製インターナルボンドテスターを用いて「Z軸強
度」を測定した。結果は表2に示した。
Example 5 0.5% by weight of aluminum sulfate was added to a pulp slurry having a beating degree (Canadian Standard Freeness, CSF) 543 ml of a concentration of 1.0% obtained from waste corrugated cardboard and stirred for 1 minute. .. The pH of the pulp slurry at this time was 5.8. Next, 0.25% of colloidal silica (Snowtex 40, particle size 10 to 20 nm, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) was added on a dry weight basis, and after stirring for 30 seconds, the Hoffman PAM (A) obtained in Production Example 1 was used on a dry weight basis. 1.50% was added. Take a portion of the pulp slurry obtained after stirring for a further 30 seconds, JIS-P-8121
The CSF was measured in accordance with the above, and the rest was made with a TAPPI square sheet machine. Then, it was dried for 2 hours with a blower dryer at 110 ° C. to obtain a handmade paper having a basis weight of 150 ± 3 g / m 2 . This handmade paper uses "Specific compression strength" according to JIS-P-8126, "Specific burst strength" according to JIS-P-8112 and "Internal bond tester manufactured by Kumagai Riki Kogyo Co., Ltd." The "Z-axis strength" was measured. The results are shown in Table 2.

【0035】[0035]

【表2】 [Table 2]

【0036】実施例6 コロイダルシリカを乾燥重量基準で0.50%添加する以外
には実施例5と同様の方法で手抄き試験を行った。結果
は表2に示した。 実施例7 コロイダルシリカを乾燥重量基準で1.00%添加する以外
には実施例5と同様の方法で手抄き試験を行った。結果
は表2に示した。 比較例5 コロイダルシリカを乾燥重量基準で0.001 %添加する以
外には実施例5と同様の方法で手抄き試験を行った。結
果は表2に示した。 比較例6 コロイダルシリカを乾燥重量基準で10.0%添加する以外
には実施例5と同様の方法で手抄き試験を行った。結果
は表2に示した。
Example 6 A hand-making test was conducted in the same manner as in Example 5 except that 0.50% of colloidal silica was added on a dry weight basis. The results are shown in Table 2. Example 7 A hand making test was conducted in the same manner as in Example 5 except that 1.00% of colloidal silica was added on a dry weight basis. The results are shown in Table 2. Comparative Example 5 A hand-making test was conducted in the same manner as in Example 5 except that 0.001% of colloidal silica was added on a dry weight basis. The results are shown in Table 2. Comparative Example 6 A hand-making test was conducted in the same manner as in Example 5 except that 10.0% of colloidal silica was added on a dry weight basis. The results are shown in Table 2.

【0037】[0037]

【発明の効果】表1〜2に示したように、本発明の方法
により抄造された紙は、アニオン性無機物質の添加によ
り濾水性が変化するのであるが、紙力強度はアニオン性
無機物質添加によりむしろ向上する傾向を見せた。アニ
オン性無機物質を適量存在させた場合には、ホフマンP
AMの凝集力を適度に下げるため、地合いを整える方向
に移行し、比破裂強度、比圧縮強度、Z軸強度等の紙力
性能において優れるようになるものと推測される。この
効果はホフマン分解反応を50℃〜110℃の温度領域
で短時間に行ったものに特に顕著であり、その作用機構
については現在のところ完全に明確ではないが、アニオ
ン性無機物質を使用することにより、高温度、短時間で
ホフマン分解反応を行ったPAMの紙力効果を顕著に高
めることができることは明かである。従って、濾水性を
ある程度犠牲にしても、地合いを整え、強度の優れた紙
を製造するような場合に本発明を適用すると、大きな効
果がもたらされるのである。
As shown in Tables 1 and 2, the paper prepared by the method of the present invention has the drainage property changed by the addition of the anionic inorganic substance. It showed a tendency to be improved rather by addition. When an appropriate amount of anionic inorganic substance is present, Hoffman P
It is presumed that in order to reduce the cohesive force of AM to an appropriate degree, it shifts to the direction of forming the texture and becomes excellent in paper strength performance such as specific burst strength, specific compressive strength, and Z-axis strength. This effect is particularly remarkable in the case where the Hoffmann decomposition reaction is carried out in a temperature range of 50 ° C. to 110 ° C. for a short time, and its action mechanism is not completely clear at present, but an anionic inorganic substance is used. Thus, it is clear that the paper strength effect of PAM that has undergone the Hoffman decomposition reaction at high temperature for a short time can be significantly enhanced. Therefore, even if the drainage is sacrificed to some extent, the present invention is applied to a case where the texture is adjusted and paper having excellent strength is produced, and a great effect is brought about.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 7199−3B D21H 3/72 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI technical display location 7199-3B D21H 3/72

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】アクリルアミド系重合体と次亜ハロゲン酸
塩をアルカリ性条件下で、50〜110℃の温度範囲で
短時間に反応を行って得られるカチオン性アクリルアミ
ド系重合体と、アニオン性無機物質とをパルプスラリー
に併用添加した後に湿潤パルプシートを形成し、プレス
により脱水処理を行い、ドライヤーで乾燥処理を行うこ
とを特徴とする紙の抄造方法。
1. A cationic acrylamide polymer obtained by reacting an acrylamide polymer and hypohalite under alkaline conditions in a temperature range of 50 to 110 ° C. for a short time, and an anionic inorganic substance. A method for making paper, characterized in that a wet pulp sheet is formed after both and are added to a pulp slurry, dehydrated by a press, and dried by a dryer.
【請求項2】アクリルアミド系重合体と次亜ハロゲン酸
塩をアルカリ性条件下で、50〜110℃の温度範囲で
短時間に反応を行って得られるカチオン性アクリルアミ
ド系重合体とアニオン性無機物質とからなる製紙用添加
剤。
2. A cationic acrylamide polymer and an anionic inorganic substance obtained by reacting an acrylamide polymer and hypohalite under alkaline conditions in a temperature range of 50 to 110 ° C. for a short time. An additive for papermaking.
【請求項3】アニオン性無機物質がケイ酸ソーダである
請求項1記載の紙の抄造方法。
3. The method for making paper according to claim 1, wherein the anionic inorganic substance is sodium silicate.
【請求項4】アニオン性無機物質がケイ酸ソーダである
請求項2記載の製紙用添加剤。
4. The papermaking additive according to claim 2, wherein the anionic inorganic substance is sodium silicate.
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