JPH08113891A - 抄紙系消泡剤および消泡方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 抄紙系に発生する泡を少ない添加量で効率よ
く消泡できる抄紙系消泡剤、ならびに製品品質および操
業性の低下を防止できる消泡方法を提供する。 【構成】 白水ピット１に自己乳化タイプ消泡剤２をポ
ンプ３により所定量添加し、同時に抄紙系の液中気泡量
を気泡検出装置５で測定して、制御装置１０によりポン
プ１３の出力を制御することにより、エマルションタイ
プ消泡剤１１を抄紙系の液中気泡量に比例して添加す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は抄紙系において発生する
泡を消泡するための抄紙系消泡剤および消泡方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より抄紙系において発生する泡は製
品等に悪影響を与えることが知られており、特に水中に
残存する気泡量が製品品質や操業性に重要な影響を及ぼ
すことが明らかとなっている。例えば気泡量に起因する
各種のポンプ回転数の変動、デギュレーターの真空度の
変動、抄紙装置の液面変動、坪量の変動などは製品品質
に影響を及ぼす。またインレットを出た後の抄紙液の発
泡は製品に泡斑点と呼ばれる製品欠点を発生させる。

【０００３】このため抄紙系に発生する泡はできる限り
消泡する必要があり、消泡剤の添加による消泡が行われ
る。このような消泡剤として、従来自己乳化タイプとエ
マルションタイプの２種類の消泡剤が個別に多く使用さ
れている。通常、自己乳化タイプ消泡剤は例えば破泡
剤、速効性等が必要な抄紙系に用いられ、またエマルシ
ョンタイプ消泡剤は脱気効果の必要な抄紙系に用いられ
ている。しかし自己乳化タイプの消泡剤は、添加量が多
い場合、サイズ効果が低下するなどの製品品質の低下、
あるいはサイズ剤の使用量の増加によるコストの上昇等
を招く。またエマルションタイプの消泡剤は破泡性が劣
り、ピット等から泡があふれるトラブル解消のため添加
量が多くなり、コスト上昇を招く場合がある。したがっ
て消泡処理に際しては対象の抄紙系に最適なタイプを選
び、適量を添加する必要がある。

【０００４】ところで近年、紙の製品多様化により多く
の種類のパルプ（ＧＰ〔グランドパルプ〕、ＴＭＰ〔サ
ーモメカニカルパルプ〕、ＫＰ〔クラフトパルプ〕、Ｄ
ｉｐ〔脱インクパルプ〕等）や各種の内添剤（サイズ
剤、紙力剤、填料、硫酸バンド、染料等）が使用されて
いる。また用水原単位が下がって、クローズド化が進
み、白水中の塩類濃度が高くなっている。さらに製品の
薄物化が進むと同時に印刷方法が変わり、一層の品質向
上が要望されるようになった。このような状況のもとで
発泡原因物質も多岐にわたり、そのため従来の消泡剤の
使用では十分な消泡ができないという問題点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、多様化され
た抄紙系において、製品品質や操業性に悪影響を与える
発泡を少ない添加量で効率よく消泡することができる抄
紙系消泡剤、ならびに製品品質および操業性の低下を防
止できる消泡方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、次の抄紙系消
泡剤および消泡方法である。 （１）自己乳化タイプ消泡剤とエマルションタイプ消泡
剤とを含有することを特徴とする抄紙系消泡剤。 （２）抄紙系に自己乳化タイプ消泡剤を所定量添加し、
かつ抄紙系の液中気泡量に応じてエマルションタイプ消
泡剤を添加することを特徴とする抄紙系の消泡方法。

【０００７】本発明において自己乳化タイプ消泡剤と
は、それ自体が界面活性剤であって、親油基、親水基を
同一分子内に持ち、水に希釈分散（乳化）してエマルシ
ョンを形成する薬剤である。このような自己乳化タイプ
消泡剤としては、例えばポリオキシエチレンポリオキシ
プロピレンジステアリン酸エステル、ポリオキシエチレ
ンポリオキシプロピレンモノステアリルエーテルのよう
なポリオキシエチレンポリオキシプロピレンモノアルキ
ルエーテル等のポリオキシアルキレンエーテル、その他
の界面活性剤を主成分とするものなど、従来より使用さ
れている自己乳化タイプ消泡剤が使用できる。

【０００８】一方本発明において、エマルションタイプ
消泡剤とは、消泡成分となる水不溶性の物質を乳化剤を
用いてエマルションとした薬剤であり、水で希釈可能で
ある。このようなエマルションタイプ消泡剤としては、
例えばポリオキシアルキレンポリアルキルシロキサン、
ポリジメチルシロキサン、高級アルコール、脂肪酸エス
テル、硬化油などを主成分とするものなど、従来より使
用されているエマルションタイプ消泡剤が使用できる。

【０００９】上記の自己乳化タイプ消泡剤は、抄紙液中
の気泡を小さい泡として表面で破泡することにより消泡
するものである。この自己乳化タイプ消泡剤は、速効性
があり、エマルションタイプに比べて少量で優れた効果
を示し、抄紙装置のワイヤー上に形成された泡の破泡に
優れ、ダンディロールでの水はねを防止できる等の長所
を有するが、その反面サイズ度への影響が大きく、また
温度の影響を受けやすく、年間を通じて同一の消泡剤が
使えないという短所を有している。

【００１０】一方エマルションタイプ消泡剤は、抄紙液
中の気泡を合一して大きくし、浮上速度を増して表面で
大きい泡として破泡することにより消泡するものであ
る。このエマルションタイプ消泡剤は脱気効果があり、
通常の使用量ではサイズ度への影響が少なく、温度によ
る効果の差が少なく、水中エアー量を安定化できる等の
長所を有するが、その反面、速効性に欠け、薄葉紙にお
いて泡の斑点の原因になり、また界面活性剤分が少ない
ため水はねが起こる等の短所を有している。

【００１１】本発明の抄紙系消泡剤は、このように異な
る長所、短所を有し、そのため異なる発泡物質に効果を
示す自己乳化タイプ消泡剤とエマルションタイプ消泡剤
とを組合わせることにより、発泡物質に対する有効性の
幅を広くし、また互いの長所を活かし、かつ相剰的な効
果を発揮させることが可能である。このような抄紙系消
泡剤は、自己乳化タイプ消泡剤とエマルションタイプ消
泡剤とが抄紙系において共存しておればよく、このため
両成分を予じめ混合したものであっても、また別々に抄
紙系に添加できるものであってもよい。

【００１２】本発明の消泡方法は、このような抄紙系消
泡剤を抄紙系に添加することにより消泡を行う。この場
合自己乳化タイプ消泡剤は、添加量がサイズ度に大きく
影響するため、予め定めた所定量を添加し、添加量が過
剰とならないようにすることが好ましい。実際の抄紙系
では発泡量が変動するので、予め実験的に添加量を定め
ておくことができる。またエマルションタイプ消泡剤
は、抄紙系の液中気泡量に応じて添加し、添加量を調整
することが好ましい。実際の抄紙系では、液中気泡量が
変動するので、気泡検出装置により液中気泡量を連続的
に測定し、その変動に比例して添加するのが好ましい。

【００１３】自己乳化タイプ消泡剤とエマルションタイ
プ消泡剤の添加割合は、消泡剤の種類、抄紙系の特性等
により任意に調整できるが、一般的には自己乳化タイプ
消泡剤１重量部に対して、エマルションタイプ消泡剤を
１〜５重量部とするのが好ましい。この場合、それぞれ
の消泡剤の抄紙系に対する添加量は、自己乳化タイプ消
泡剤が０．５〜３ｍｇ／ｌ、好ましくは０．５〜１．５
ｍｇ／ｌ、エマルションタイプ消泡剤は１〜１５ｍｇ／
ｌ、好ましくは０．５〜７ｍｇ／ｌである。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を図面の実施例に基づいて説明
する。図１は実施例の抄紙系消泡剤を使用した消泡方法
を示す系統図である。図１において、１は白水ピット、
２は自己乳化タイプ消泡剤槽で、ポンプ３を介して流路
４により白水ピット１に連絡している。５は気泡検出装
置で、ポンプ６を介して流路７により白水ピット１に連
絡し、また流路８により図示しない白水回収装置や廃水
処理装置に連絡しており、その出力部は気泡量信号ライ
ン９により制御装置１０に接続している。１１はエマル
ションタイプ消泡剤槽であり、ポンプ１３を介し、流路
１４により白水ピット１に連絡している。ポンプ１３は
添加量制御信号ライン１２により制御装置１０に接続
し、気泡量に応じて流量を制御するように構成されてい
る。１５は白水ピット１から白水を抄紙機に送る流路で
ある。

【００１５】このような抄紙系では、白水ピット１には
白水が連続的に供給されている。この白水はパルプのほ
かに内添剤が添加されており、例えば超軽量抄紙化され
た新聞抄紙系の場合には、内添剤として紙力剤、ホワイ
トカーボン、サイズ剤等、外添剤としてでんぷん等の発
泡原因物質が添加され、発泡性となっている。このよう
な白水を消泡処理するには、まず予め定めた所定量の自
己乳化タイプ消泡剤を白水ピット１にポンプ３により流
路４から連続して添加する。この添加量は製品品質に影
響しない量である。これと同時に、必要最少限量のエマ
ルションタイプ消泡剤をポンプ１３により流路１４から
添加することにより消泡処理する。このようにして消泡
処理した白水は流路１５から抄紙機に送られ、またポン
プ６により気泡検出装置５を経由して流路７、８から白
水回収装置や廃水処理装置に送液される。

【００１６】上記の場合ポンプ１３により必要最少限量
のエマルションタイプ消泡剤を添加するには、まず気泡
検出装置５において抄紙系の液中気泡量を測定する。例
えば気泡検出装置５では、送液される白水の所定量を内
部に設けられた試料用タンクに導入する。その後検出用
タンクと試料用タンクを同一減圧状態にし、白水の所定
量を検出用タンクに送った後、検出用タンクの差圧を検
出する等の方法で液中気泡量を測定することができる。
そして得られた結果を気泡量信号として液中気泡量信号
ライン９により制御装置１０に送信する。次に制御装置
１０では、例えば予め設定した制御目標気泡量と気泡量
信号ライン９により送信された気泡量信号との偏差に基
づいて演算を行い、添加量制御信号を添加量制御信号ラ
イン１２によりポンプ１３に送信し、ポンプ１３の回転
数等の出力を制御する。演算方式としては比例、積分、
微分、演算等が挙げられ、適宜選択することができる。
これによりエマルションタイプ消泡剤槽１１からポンプ
１３により送液するエマルションタイプ消泡剤量を制御
し、抄紙系の目標気泡量となるように必要最少限量を添
加する。

【００１７】このようにして抄紙系に発生する泡を、自
己乳化タイプ消泡剤とエマルションタイプ消泡剤を組合
せて消泡すると、互いの長所を活かし、相剰効果により
抄紙系消泡剤の添加量を少なくして効率よく消泡でき、
かつ発泡物質に対する効果の幅を広くすることができ
る。この場合、自己乳化タイプ消泡剤は製品品質に影響
しない量で添加しているので、消泡剤の使用量を従来に
比べ大幅に減少でき、サイズ度の低下等の製品品質の低
下による操業性の低下などを防止できる。またエマルシ
ョンタイプ消泡剤を抄紙系の目標気泡量になるように添
加することにより、エマルションタイプ消泡剤の使用量
を従来に比べ大幅に減少でき、薄葉紙における斑点等の
製品品質の低下、および水はねの発生等による操業性の
低下などを防止できる。

【００１８】次に本発明の試験例について説明する。各
例中、％は重量％である。 実施例１〜８および比較例１〜２２ 各種の製紙工場から採取したサイズ剤含有量が異なる白
水Ａ〜Ｅを１ ｌｉｔｅｒメスシリンダーに６００ｍｌ
充填し、循環ポンプにより１ ｌｉｔｅｒ／分の流量で
引抜きながらメスシリンダー上部より連続的に滝状に落
下させ、メスシリンダー上部より落下する白水中に各タ
イプの消泡剤を表１、２に示す量および割合で、マイク
ロシリンジを用いて添加し、６０秒経過後の発泡量を測
定した。結果を表１、表２に示す。

【００１９】

【表１】

【００２０】

【表２】

【００２１】表１、表２の注 ＊１：Ｓ１はポリオキシエチレンポリオキシプロピレン
モノアルキルエーテルを主成分とする自己乳化タイプ消
泡剤を示す。 ＊２：Ｍ１は高級アルコール脂肪酸エステルを主成分と
するエマルションタイプ消泡剤を示す。 ＊３：Ｍ２は高級アルコール脂肪酸エステルを主成分と
するエマルションタイプ消泡剤を示す。 ＊４：Ｓ２はポリオキシエチレンポリオキシプロピレン
モノアルキルエステルを主成分とする自己乳化タイプ消
泡剤を示す。 ＊５：Ｓ３はポリオキシエチレンポリオキシプロピレン
モノアルキルエーテルを主成分とする自己乳化タイプ消
泡剤を示す。

【００２２】表１、２の結果から明らかな通り、自己乳
化タイプ消泡剤またはエマルションタイプ消泡剤の単独
使用に比べ、両タイプを組合せた実施例１〜８の抄紙系
消泡剤は、それぞれの長所を活かし、かつ相剰効果を発
揮し、添加量に対する発泡量を大幅に減少していること
が分かる。また、表１、表２から明らかな通り、サイズ
剤含有量、つまり発泡原因物質の濃度が変化すると、両
タイプの効果は異なるが、両タイプの組み合せにより、
相乗効果とともに、消泡剤の発泡原因物質に対する効果
の幅を広くしていることが分かる。

【００２３】実施例９〜１１ ３種の実際の抄紙系に、自己乳化タイプ消泡剤またはエ
マルションタイプ消泡剤のいずれかを単独で添加した場
合、両タイプの抄紙系気泡剤を組合せてそれぞれ一定の
添加率で添加した場合、ならびに図１の方法により自己
乳化タイプ消泡剤を一定量添加するとともに、エマルシ
ョンタイプ消泡剤を抄紙系の液中気泡量の変動に比例し
て自動添加した場合について、消泡に必要な最少添加率
を求めた。結果を表３に示す。

【００２４】

【表３】 ＊１、＊２：Ｍ２、Ｓ１は表２と同じものを示す。

【００２５】表３から明らかなように両タイプの抄紙系
消泡剤を組合せた場合は、単独添加の場合に比べて添加
率を減少して運転できることがわかる。そして併用の場
合でも、抄紙系の液中気泡量の変動に比例したエマルシ
ョンタイプ消泡剤の自動添加を行った場合は、抄紙系消
泡剤の添加量をさらに減少できることがわかる。

【００２６】実施例１２ サイズ剤の添加量の変化に伴う消泡剤の効果を試験し
た。試料としてパルプ濃度１％の新聞パルプスラリー
（硫酸バンドでｐＨ４．５に調整したもの、４０℃）に
図２に示す量となるようにサイズ剤（日本ＰＭＣ（株）
製ＯＴ５００Ｊ（エマルションサイズ剤））を添加し、
次にこれに前記自己乳化タイプ消泡剤Ｓ１および／また
はエマルションタイプ消泡剤Ｍ２を所定量添加後、その
６００ｍｌをとって１ ｌｉｔｅｒ／分の流量で循環落
下する装置にかけた。６０秒後に運転を止め、発泡量を
測定した。結果を図２に示す。図２より、本発明の消泡
剤においては、サイズ剤の添加量に左右されることな
く、良好な消泡効果が得られることがわかる。

【００２７】

【発明の効果】本発明の抄紙系消泡剤によれば、自己乳
化タイプ消泡剤およびエマルションタイプ消泡剤を組合
せることにより、少ない添加量で効率よく抄紙系で発生
する泡を消去できる効果がある。また本発明の抄紙系の
消泡方法によれば、少ない抄紙系消泡剤で効率よく消泡
でき、製品品質および操業性の低下を防止できる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の抄紙系の消泡方法を示す系統図であ
る。

【図２】実施例１２の結果を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 白水ピット ２ 自己乳化タイプ消泡剤槽 ３、６、１３ ポンプ ４、７、８、１４、１５ 流路 ５ 気泡検出装置 ９ 気泡量信号ライン １０ 制御装置 １１ エマルションタイプ消泡剤槽 １２ 添加量制御信号ライン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自己乳化タイプ消泡剤とエマルションタ
   イプ消泡剤とを含有することを特徴とする抄紙系消泡
   剤。
2. 【請求項２】 抄紙系に自己乳化タイプ消泡剤を所定量
   添加し、かつ抄紙系の液中気泡量に応じてエマルション
   タイプ消泡剤を添加することを特徴とする抄紙系の消泡
   方法。