JPH07207595A - 紙力増強剤及びそれを用いた紙力増強方法 - Google Patents
紙力増強剤及びそれを用いた紙力増強方法Info
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- JPH07207595A JPH07207595A JP1693994A JP1693994A JPH07207595A JP H07207595 A JPH07207595 A JP H07207595A JP 1693994 A JP1693994 A JP 1693994A JP 1693994 A JP1693994 A JP 1693994A JP H07207595 A JPH07207595 A JP H07207595A
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- Paper (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 アミノ基とスルフォン酸基を有するセルロー
ス又は澱粉からなる紙力増強剤及びそれを用いた紙力増
強方法。 【効果】 本発明の紙力増強剤は引張強度，破裂強度等
の増強効果を向上させつつ、且つ引裂強度を増大させる
という効果を有する。
ス又は澱粉からなる紙力増強剤及びそれを用いた紙力増
強方法。 【効果】 本発明の紙力増強剤は引張強度，破裂強度等
の増強効果を向上させつつ、且つ引裂強度を増大させる
という効果を有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内添用の新規な紙力増強
剤及びそれを用いた紙力増強方法に関する。
剤及びそれを用いた紙力増強方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、原木事情の悪化によるサーモメカ
ニカルパルプ（ＴＭＰ）、ケミサーモメカニカルパルプ
（ＣＴＭＰ）などの高収率パルプの使用量の増加、環境
保護問題からくる古紙使用量の増加、生産性増強を目的
とする抄紙速度の高速化、あるいは商業印刷速度の高速
化等により紙力増強剤への要求が一段と厳しくなる傾向
がある。しかしながら、現在市販されている紙力増強剤
はいずれも引張強度・破裂強度等の向上は達成される
が、引裂強度の向上は見られず、むしろ低下する傾向が
見られる。したがって、包装用紙等では、例えば、重袋
クラフト紙が破袋して内容物が散乱する等の取扱い時の
作業性が低下する問題が生じており、引裂強度増強効果
の大きい内添用紙力増強剤が強く求められている。
ニカルパルプ（ＴＭＰ）、ケミサーモメカニカルパルプ
（ＣＴＭＰ）などの高収率パルプの使用量の増加、環境
保護問題からくる古紙使用量の増加、生産性増強を目的
とする抄紙速度の高速化、あるいは商業印刷速度の高速
化等により紙力増強剤への要求が一段と厳しくなる傾向
がある。しかしながら、現在市販されている紙力増強剤
はいずれも引張強度・破裂強度等の向上は達成される
が、引裂強度の向上は見られず、むしろ低下する傾向が
見られる。したがって、包装用紙等では、例えば、重袋
クラフト紙が破袋して内容物が散乱する等の取扱い時の
作業性が低下する問題が生じており、引裂強度増強効果
の大きい内添用紙力増強剤が強く求められている。
【０００３】従来、内添用紙力増強剤としては、各種ポ
リアクリルアマイド（ＰＡＡｍ）、澱粉誘導体、カルボ
キシメチルセルロース（ＣＭＣ）、或いはポリアマイド
エピクロロヒドリン樹脂（ＰＡ−Ｅｐｉ）等が用いられ
ていて、破裂強度・引張強度の向上効果を挙げている
が、これらの紙力増強剤を用いた場合は、残念ながら引
裂強度はむしろ低下するという大きな欠点を有してい
た。上記ＰＡＡｍ、澱粉誘導体、ＣＭＣ、ＰＡ−Ｅｐｉ
など通常の紙力増強剤を用いると、紙シート内でパルプ
繊維相互の接着点が増強され、またその接着面積（結合
面積）も大きくなるので、それに伴い引張強度・破裂強
度は増大するが、そのために引裂きの動エネルギーが紙
層へ伝達し易くなり、その結果、繊維の切断が生じ易く
なることが引裂強度低下を招く原因であると考えられて
いる。
リアクリルアマイド（ＰＡＡｍ）、澱粉誘導体、カルボ
キシメチルセルロース（ＣＭＣ）、或いはポリアマイド
エピクロロヒドリン樹脂（ＰＡ−Ｅｐｉ）等が用いられ
ていて、破裂強度・引張強度の向上効果を挙げている
が、これらの紙力増強剤を用いた場合は、残念ながら引
裂強度はむしろ低下するという大きな欠点を有してい
た。上記ＰＡＡｍ、澱粉誘導体、ＣＭＣ、ＰＡ−Ｅｐｉ
など通常の紙力増強剤を用いると、紙シート内でパルプ
繊維相互の接着点が増強され、またその接着面積（結合
面積）も大きくなるので、それに伴い引張強度・破裂強
度は増大するが、そのために引裂きの動エネルギーが紙
層へ伝達し易くなり、その結果、繊維の切断が生じ易く
なることが引裂強度低下を招く原因であると考えられて
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、引張
強度・破裂強度等の増強効果を向上させつつ、加えて引
裂強度をも増大せしめる内添用紙力増強剤並びにそれを
用いた抄紙方法を提供することである。
強度・破裂強度等の増強効果を向上させつつ、加えて引
裂強度をも増大せしめる内添用紙力増強剤並びにそれを
用いた抄紙方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記課題を
解決するために鋭意検討した結果、その作用機構につい
ては未だ明らかではないが、アミノ基とスルフォン酸基
を有するセルロース又は澱粉を紙力増強剤として用いる
と、引張強度・破裂強度のみならず、引裂強度が著しく
向上することを見出し、本発明を完成した。すなわち、
本発明は、アミノ基とスルフォン酸基を有するセルロー
ス又は澱粉からなる紙力増強剤及びこれを用いた紙力増
強方法を提供するものである。
解決するために鋭意検討した結果、その作用機構につい
ては未だ明らかではないが、アミノ基とスルフォン酸基
を有するセルロース又は澱粉を紙力増強剤として用いる
と、引張強度・破裂強度のみならず、引裂強度が著しく
向上することを見出し、本発明を完成した。すなわち、
本発明は、アミノ基とスルフォン酸基を有するセルロー
ス又は澱粉からなる紙力増強剤及びこれを用いた紙力増
強方法を提供するものである。
【０００６】紙力増強剤として抄紙時にパルプスラリー
に添加される本発明のアミノ基とスルフォン酸基を有す
るセルロース又は澱粉は、出発原料がセルロース又は澱
粉であり、これらのセルロース又は澱粉を公知の方法で
アミノ化並びにスルフォン化して得ることができる。す
なわち、アミノ化セルロース又はアミノ化澱粉は、β−
ハロゲン化アルキル基、３−クロロ−２−ヒドロキシプ
ロピル基、または、２，３−エポキシプロピル基を含む
３級アミノ又は第４級アンモニウム塩とセルロース又は
澱粉をアルカリ存在下に反応させることにより得ること
が出来る。
に添加される本発明のアミノ基とスルフォン酸基を有す
るセルロース又は澱粉は、出発原料がセルロース又は澱
粉であり、これらのセルロース又は澱粉を公知の方法で
アミノ化並びにスルフォン化して得ることができる。す
なわち、アミノ化セルロース又はアミノ化澱粉は、β−
ハロゲン化アルキル基、３−クロロ−２−ヒドロキシプ
ロピル基、または、２，３−エポキシプロピル基を含む
３級アミノ又は第４級アンモニウム塩とセルロース又は
澱粉をアルカリ存在下に反応させることにより得ること
が出来る。
【０００７】スルフォン化反応は、上記のアミノ化セル
ロース又はアミノ化澱粉を熱湯処理した後遠心分離し、
その沈殿物にＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）
を混合した後、遠心分離するという前処理をした後、ス
ルフォン化剤である三酸化硫黄（ＳＯ3 ）−ＤＭＦ錯体
またはクロロ硫酸（ＣｌＨＳＯ3 ）−ＤＭＦ錯体により
非極性溶媒中で、スルフォン化する事が出来る。
ロース又はアミノ化澱粉を熱湯処理した後遠心分離し、
その沈殿物にＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）
を混合した後、遠心分離するという前処理をした後、ス
ルフォン化剤である三酸化硫黄（ＳＯ3 ）−ＤＭＦ錯体
またはクロロ硫酸（ＣｌＨＳＯ3 ）−ＤＭＦ錯体により
非極性溶媒中で、スルフォン化する事が出来る。
【０００８】上記の方法で得られたアミノ化ならびにス
ルフォン化されたセルロース又は澱粉のアミノ基とスル
フォン酸基の置換度はそれぞれ０．０２〜０．２５、
０．２〜２．０が好ましい。なお、置換度は窒素、硫黄
の元素分析により算出（測定）した。アミノ化並びにス
ルフォン化されたセルロース又は澱粉は抄紙する際に、
水溶液として、単独もしくは他の薬品と併用して添加さ
れる。
ルフォン化されたセルロース又は澱粉のアミノ基とスル
フォン酸基の置換度はそれぞれ０．０２〜０．２５、
０．２〜２．０が好ましい。なお、置換度は窒素、硫黄
の元素分析により算出（測定）した。アミノ化並びにス
ルフォン化されたセルロース又は澱粉は抄紙する際に、
水溶液として、単独もしくは他の薬品と併用して添加さ
れる。
【０００９】添加量は、通常パルプの絶乾重量に対し
０．１〜２％程度が適当である。アミノ化ならびにスル
フォン化されたセルロース又は澱粉の添加により、紙の
強度、特に引裂強度の大幅な向上が可能になる。添加場
所・添加順序については特に限定されないが、従来ＰＡ
Ａｍ・澱粉が添加されている場所と同じところで良い。
又、酸性からアルカリ性の幅広いｐＨ領域での抄紙系に
使用することができる。
０．１〜２％程度が適当である。アミノ化ならびにスル
フォン化されたセルロース又は澱粉の添加により、紙の
強度、特に引裂強度の大幅な向上が可能になる。添加場
所・添加順序については特に限定されないが、従来ＰＡ
Ａｍ・澱粉が添加されている場所と同じところで良い。
又、酸性からアルカリ性の幅広いｐＨ領域での抄紙系に
使用することができる。
【００１０】上記のようにして「アミノ化並びにスルフ
ォン化されたセルロース又は澱粉」を使用する際に、さ
らに必要に応じて填料、硫酸バンド、サイズ剤、乾燥紙
力向上剤、湿潤紙力向上剤、定着剤、濾水性向上剤、染
料等の既知の製紙用薬品が添加されて、種々の種類の紙
或いは板紙が製造される。又、サイズプレス、ゲートロ
ーコーター、ビルブレードコーター、キャレンダー等
で、澱粉、ポリビニルアルコール、染料、コーティング
カラー、表面サイズ剤、防滑剤等を必要に応じて塗布す
る事も一向に差支えない。紙の例として、例えば、コー
ト原紙、印刷筆記用紙、情報用紙、中級印刷用紙、包装
用紙、衛生用紙、新聞用紙等が挙げられる。又板紙とし
ては、ライナー、中芯、白板紙、石膏ボード原紙等が挙
げられる。
ォン化されたセルロース又は澱粉」を使用する際に、さ
らに必要に応じて填料、硫酸バンド、サイズ剤、乾燥紙
力向上剤、湿潤紙力向上剤、定着剤、濾水性向上剤、染
料等の既知の製紙用薬品が添加されて、種々の種類の紙
或いは板紙が製造される。又、サイズプレス、ゲートロ
ーコーター、ビルブレードコーター、キャレンダー等
で、澱粉、ポリビニルアルコール、染料、コーティング
カラー、表面サイズ剤、防滑剤等を必要に応じて塗布す
る事も一向に差支えない。紙の例として、例えば、コー
ト原紙、印刷筆記用紙、情報用紙、中級印刷用紙、包装
用紙、衛生用紙、新聞用紙等が挙げられる。又板紙とし
ては、ライナー、中芯、白板紙、石膏ボード原紙等が挙
げられる。
【００１１】
【実施例】次に、本発明を参考例、比較参考例、及び実
施例により説明する。
施例により説明する。
【００１２】参考例１ （アミノ化セルロースの製造）セルロース１部を氷５０
部と４２％水酸化ナトリウム２９部に入れ、さらに、ジ
エチルアミノエチルクロライド９部を加えて、室温で２
４時間反応させた。反応終了後、水洗、メチルアルコー
ル洗浄、アセトン洗浄を行ない、減圧乾燥した。
部と４２％水酸化ナトリウム２９部に入れ、さらに、ジ
エチルアミノエチルクロライド９部を加えて、室温で２
４時間反応させた。反応終了後、水洗、メチルアルコー
ル洗浄、アセトン洗浄を行ない、減圧乾燥した。
【００１３】（スルフォン化アミノセルロースの製造）
上記のジエチルアミノ化セルロース１部をＤＭＦ３８部
とＣｌＨＳＯ3 １４部の混合液に加え、撹拌しながら、
室温で６時間反応させた。反応開始後１０分で試料は溶
解し、均一溶液となった。反応終了後、１０規定水酸化
ナトリウム溶液１部とメチルアルコール３部の混合溶液
を加えて反応液を中和し、試料を析出させた。濾過、メ
チルアルコール洗浄後、再び蒸留水に溶解して濾過し、
濾液中の低分子化合物を透析により分離した後、凍結乾
燥により生成物を得た。この生成物中のジエチルアミノ
基とスルフォン酸基の置換度は、それぞれ０．１９と
１．１１であった。
上記のジエチルアミノ化セルロース１部をＤＭＦ３８部
とＣｌＨＳＯ3 １４部の混合液に加え、撹拌しながら、
室温で６時間反応させた。反応開始後１０分で試料は溶
解し、均一溶液となった。反応終了後、１０規定水酸化
ナトリウム溶液１部とメチルアルコール３部の混合溶液
を加えて反応液を中和し、試料を析出させた。濾過、メ
チルアルコール洗浄後、再び蒸留水に溶解して濾過し、
濾液中の低分子化合物を透析により分離した後、凍結乾
燥により生成物を得た。この生成物中のジエチルアミノ
基とスルフォン酸基の置換度は、それぞれ０．１９と
１．１１であった。
【００１４】参考例２ （アミノ化澱粉）市販のアミノ化澱粉であるナショナル
・スターチ，アンド，ケミカル（株）製の“Ｃａｔｏ
Ｆ”を用いた。 （アミノ化澱粉の前処理）上記アミノ化澱粉１部を熱水
でゲル化させた後、遠心分離機で脱水し、ＤＭＦで３回
置換遠心分離脱液を行なった。
・スターチ，アンド，ケミカル（株）製の“Ｃａｔｏ
Ｆ”を用いた。 （アミノ化澱粉の前処理）上記アミノ化澱粉１部を熱水
でゲル化させた後、遠心分離機で脱水し、ＤＭＦで３回
置換遠心分離脱液を行なった。
【００１５】（スルフォン化アミノ澱粉の製造）ＤＭＦ
９４部にＳＯ3 を４．８部加えた混合液に上記の前処理
したアミノ化澱粉を１部加え、室温で２４時間反応させ
た。反応後、アルカリで中和して濾別し、沈殿物を水に
溶解させ、透析により低分子化合物を除去して、精製
し、凍結乾燥により生成物を得た。この生成物中のジエ
チルアミノエチル基とスルフォン酸基の置換度はそれぞ
れ０．０３と１．８７であった。
９４部にＳＯ3 を４．８部加えた混合液に上記の前処理
したアミノ化澱粉を１部加え、室温で２４時間反応させ
た。反応後、アルカリで中和して濾別し、沈殿物を水に
溶解させ、透析により低分子化合物を除去して、精製
し、凍結乾燥により生成物を得た。この生成物中のジエ
チルアミノエチル基とスルフォン酸基の置換度はそれぞ
れ０．０３と１．８７であった。
【００１６】参考例３ （スルフォン化アミノ澱粉の製造）ＤＭＦ３８部とＣｌ
ＨＳＯ3 ８部の混合液に、参考例２のアミノ化澱粉を１
部加え、室温で２４時間反応させた。反応後、アルカリ
で中和して濾別し、沈殿物を水に溶解させ、透析により
低分子化合物を除去して、精製し、凍結乾燥により生成
物を得た。この生成物中のジエチルアミノエチル基とス
ルフォン酸基の置換度は、それぞれ０．０３と０．２８
であった。
ＨＳＯ3 ８部の混合液に、参考例２のアミノ化澱粉を１
部加え、室温で２４時間反応させた。反応後、アルカリ
で中和して濾別し、沈殿物を水に溶解させ、透析により
低分子化合物を除去して、精製し、凍結乾燥により生成
物を得た。この生成物中のジエチルアミノエチル基とス
ルフォン酸基の置換度は、それぞれ０．０３と０．２８
であった。
【００１７】比較参考例 市販の紙力増強剤：澱粉誘導体：ナショナル・スター
チ，アンド，ケミカル（株）Ｃａｔｏ １０２
チ，アンド，ケミカル（株）Ｃａｔｏ １０２
【００１８】実施例１ （スルフォン化アミノセルロース又はスルフォン化アミ
ノ澱粉の紙力増強効果）製紙工場より提供された含水の
未叩解針葉樹漂白クラフトパルプを叩解して、フリーネ
スを３５０ｍｌとし、このパルプスラリーを絶乾重量と
して６ｇになるように秤量して離解機に入れ、水１．５
l を加えて１０分間離解した。この際、参考例１のスル
フォン化アミノセルロース、参考例２、３のスルフォン
化アミノ澱粉をパルプの絶乾重量に対し１．０％添加し
た。さらに、水を加えて全量を２l にして、坪量が６
０．０±１．０ｇ／ｍ2 になるようにしてｐＨ６．２で
抄紙を行なった。抄紙はＴＡＰＰＩ標準法により円筒型
標準抄紙機で行なった。ウエットプレスは３．９ｋｇ／
ｍ2 で５分、３．５ｋｇ／ｍ2 で２分行なった。
ノ澱粉の紙力増強効果）製紙工場より提供された含水の
未叩解針葉樹漂白クラフトパルプを叩解して、フリーネ
スを３５０ｍｌとし、このパルプスラリーを絶乾重量と
して６ｇになるように秤量して離解機に入れ、水１．５
l を加えて１０分間離解した。この際、参考例１のスル
フォン化アミノセルロース、参考例２、３のスルフォン
化アミノ澱粉をパルプの絶乾重量に対し１．０％添加し
た。さらに、水を加えて全量を２l にして、坪量が６
０．０±１．０ｇ／ｍ2 になるようにしてｐＨ６．２で
抄紙を行なった。抄紙はＴＡＰＰＩ標準法により円筒型
標準抄紙機で行なった。ウエットプレスは３．９ｋｇ／
ｍ2 で５分、３．５ｋｇ／ｍ2 で２分行なった。
【００１９】得られた試験紙は温度２０℃、相対湿度６
５％で２４時間調湿した後、ＪＩＳの規定に従って破裂
強度（比破裂度）、引張強度（裂断長）、並びに引裂強
度（比引裂度）を測定した。結果を表１に示した。スル
フォン化アミノセルロース又はスルフォン化アミノ澱粉
を添加して得られた試験紙はいずれも無添加の試験紙よ
り高い強度を示した。
５％で２４時間調湿した後、ＪＩＳの規定に従って破裂
強度（比破裂度）、引張強度（裂断長）、並びに引裂強
度（比引裂度）を測定した。結果を表１に示した。スル
フォン化アミノセルロース又はスルフォン化アミノ澱粉
を添加して得られた試験紙はいずれも無添加の試験紙よ
り高い強度を示した。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【発明の効果】近年、紙力増強剤の進歩は、ＰＡＡｍ、
或いは澱粉誘導体において著しいものがあり、製紙工業
の発展に大いに寄与しているが、残念ながら引裂強度増
強効果を示すものは市販されていない。本発明のスルフ
ォン化アミノセルロース又はスルフォン化アミノ澱粉を
添加する方法によると、無添加の場合に比べ顕著に引裂
強度を向上でき、紙の用途の多様化、特殊機能の付与に
貢献できるという大きな意義を有するものといえる。
或いは澱粉誘導体において著しいものがあり、製紙工業
の発展に大いに寄与しているが、残念ながら引裂強度増
強効果を示すものは市販されていない。本発明のスルフ
ォン化アミノセルロース又はスルフォン化アミノ澱粉を
添加する方法によると、無添加の場合に比べ顕著に引裂
強度を向上でき、紙の用途の多様化、特殊機能の付与に
貢献できるという大きな意義を有するものといえる。
Claims (3)
- 【請求項１】 アミノ基とスルフォン酸基を有するセル
ロース又は澱粉からなる紙力増強剤。 - 【請求項２】 スルフォン化アミノセルロース又はスル
フォン化アミノ澱粉からなる紙の引裂強度増強剤。 - 【請求項３】 スルフォン化アミノセルロース又はスル
フォン化アミノ澱粉をパルプスラリーに添加することを
特徴とする紙力増強方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1693994A JPH07207595A (ja) | 1994-01-18 | 1994-01-18 | 紙力増強剤及びそれを用いた紙力増強方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1693994A JPH07207595A (ja) | 1994-01-18 | 1994-01-18 | 紙力増強剤及びそれを用いた紙力増強方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07207595A true JPH07207595A (ja) | 1995-08-08 |
Family
ID=11930100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1693994A Pending JPH07207595A (ja) | 1994-01-18 | 1994-01-18 | 紙力増強剤及びそれを用いた紙力増強方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07207595A (ja) |
-
1994
- 1994-01-18 JP JP1693994A patent/JPH07207595A/ja active Pending
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