JPH10511746A - 填料含有紙の漂白 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は填料含有紙の白色度を増すための漂白剤の使用を開示する。本発明の方法では製紙工程中に漂白剤で填料含有紙を処理する。この方法は填料を含有するあらゆるグレードの紙に用いることができる。しかし、本発明は、機械パルプから製造し、かつ炭酸カルシウムを含有する白色度の低いグレードの紙にとくに有効である。

Description

【発明の詳細な説明】 填料含有紙の漂白 発明の分野 本発明は填料(filler)含有紙の光学的性質を改善する方法に関する。より詳細 には、本発明は炭酸カルシウム含有紙を漂白剤で処理することによって該填料含 有紙の白色度を改善する方法に関する。 前記発明の方法によって製造した紙は、製紙業者が該製品に最高の価格をつけ ることを可能にし、同時に製造コストを著しく増加することなくすぐれた光学的 性質を得ることができる。 本発明はあらゆるグレードの填料含有紙に用いることができる。しかし、本発 明は機械パルプから製造する紙に対してとくに有効である。 発明の背景 紙のもっとも重要な特性の１つは紙の白色度である。一般に、紙は白いほど販 売価格が高くなる。白い紙を得ようとする製紙業者側の努力は、次亜塩素酸アル カリ塩のような漂白剤を加えることによるパルプの処理に向けられてきた。しか し、パルプを漂白する場合には多量の漂白剤が必要である。これは製造コストを 高める原因でもあり、また漂白剤の非能率な使用や消費の原因でもある。 機械パルプから紙を製造する製紙業者が製紙工程で炭酸カルシウムのような填 料を用いる場合には、パルプのアルカリ暗色化によって紙の白色度が失われる。 この暗色化作用は、炭酸カルシウムのようなある種の填料の使用を制限するだけ でなく、光学的性質が望ましいほどではない紙の場合には請求しうる価格を低下 させる。現行の漂白法を用いるとコストが上がるので、より経済的な漂白法が望 ましい。さらに、機械パルプおよび炭酸カルシウムのような填料を含有する紙に 生じる暗色化のために、この種の紙の白色度の減少を再び取り戻す方法が必要で ある。 新規と認められかつ従来技術では考えられなかったことは、機械パルプおよび 炭酸カルシウム、クレー、およびタルクのような填料を含有する紙の漂白法であ る。 したがって本発明の目的は、填料含有紙を白くする方法を提供することにある 。本発明の他の目的は、機械パルプおよび炭酸カルシウムから得られる高級紙の 経済的な製造法を提供することにある。本発明のさらに他の目的は、高度の白色 度が要求される用途にとくに有用な完成紙製品を提供することにある。本発明の 別の目的は、製紙業者が高価な漂白プラントを用いずに紙の白色度を高めること ができることにある。本発明の最終目的は、アルカリ暗色化の影響をうけずに製 紙業者が炭酸カルシウム填料および機械パルプを用いて紙をつくることができる ことにある。 本発明の前記および他の目的はさらに以下の詳細な明細書に示すので明らかに なろう。 従来の関連技術 米国特許第２，１５０，９２６号は過酸化水素または溶解すると過酸化水素を 生成する物質を用いて植物源の繊維性パルプよりなるシート材を漂白する方法を 開示している。 米国特許第２，５１０，５９５号は過酸化水素のような過酸化化合物およびリ ン酸塩を含有するアルカリ溶液によるざら紙の漂白を開示している。 米国特許第２，６１３，５７９号は過酸化水素のアルカリ水溶液およびワック ス分散液による紙シートの同時漂白−サイジングを開示している。 Ｔａｎｇの「Ｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐａｐｅｒ Ｔｈｒｏｕｇ ｈ Ｓｏｄｉｕｍ Ｂｏｒｏｈｙｄｒｉｄｅ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ」、Ａｍｅｒ ｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ、Ｐａｇｅ２１２、４２７−４４ １（１９８６）によれば、紙を白くするのに水素化ホウ素ナトリウムのような還 元剤が用いられた。 前記の内容には、全体的にせよ部分的にせよ、いずれも種々の漂白剤を用いる ことによって機械パルプでつくった填料含有紙を白くできることが示唆されてい ない。 発明の要約 新規と認められかつ従来技術では考えられなかったことは紙を漂白することに よって填料含有紙の光学的性質を改善する方法である。 本発明の方法は、填料を含有する種々のグレードの紙に対して有効である。本 発明は機械パルプおよび炭酸カルシウム填料からつくる種々のグレードの紙に対 してとくに有効である。 発明の詳細な説明 本発明の方法は填料を含有する種々のグレードの紙に有効である。本発明は機 械パルプからつくり炭酸カルシウムを含有する種々のグレードの紙に対してとく に有効である。 本発明に有効な炭酸カルシウム填料は、炭酸カルシウムを含有する鉱物、たと えば、石灰石、白亜、ドロマイト、および、合成して得られた沈降炭酸カルシウ ムを含むが、これらに限定されるものではない。本発明に有効な他の鉱物質填料 にはタルク、クレー、および合成ケイ素系填料がある。この填料含有紙は当該技 術分野で周知の標準製紙法を用いて製造される。この填料含有紙は約１ないし約 ４０重量パーセントの填料を含有することができる。紙の中の填料の好ましい重 量は製造する紙の特定のグレードによって決まる。 本発明の方法に有効な漂白剤は任意の種類の漂白剤であることができる。本発 明の方法にとくに有効な漂白剤は、過酸化水素、水素化ホウ素ナトリウム、およ びハイドロサルファイトナトリウムよりなる群から選ばれる。漂白剤は、約０． １ないし約５０重量パーセントの漂白剤を含有する水溶液として適用することが できる。好ましくは紙の重量に対して約０．１ないし約５重量パーセントが用い られる。より好ましくは処理剤のレベルが約０．１ないし約２重量パーセントで ある。漂白剤は紙の製造後、たとえばサイズプレスまたは巻取機のようなところ で紙に適用することができる。 炭酸カルシウムを含有する紙を過酸化水素で漂白する場合には炭酸カルシウム のアルカリ度が過酸化水素を活性化して白色度の著しい向上をもたらすと思われ る。ここで示唆しようとしていることは、本発明の方法が炭酸カルシウム含有紙 の漂白を可能にするのはなぜかという理論である。これは１つの理論としてのみ 受け入れるべきものであって、いかなる条件においても、以下の実施例によりさ らに具体的に説明され、クレームによってさらに明確に規定される本発明の範囲 を限定するように用いられるべきではない。 実施例 実施例１ Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ、ＧａｒｆｉｅｌｄのＧａｒｄｅｎ Ｓｔａｔｅ Ｐａ ｐｅｒが供給した１００パーセント脱インキ新聞用紙から調製したパルプを用い て比較用のＴｕｒｂｕｌｅｎｔ−Ｐｕｌｓｅ Ｆｏｒｍｅｒ（Ｐａｐｅｒ Ｒｅ ｓｅａｒｃｈ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．製（Ｃａｍａｓ、ＷＡ））試験手 すき紙を調製した。パルプは脱イオン水で約０．５パーセントのコンシステンシ ーに希釈した。このＴｕｒｂｕｌｅｎｔ Ｐｕｌｓｅ Ｆｏｒｍｅｒにかかる剪 断速度は１０００ＲＰＭであった。歩留まり向上剤（高分子量のカチオン性また はアニオン性ポリアクリルアミド）を約０．０５パーセント加えた。無填料、５ ．５パーセントＡＮＳＩＬＥＸ（焼成クレー）填料、および５．６パーセント沈 降炭酸カルシウム填料を有する３組の４０ポンド（連量）試験手すき紙を調製し た。２５ｐｓｉのニップ圧を用いてシートをプレスし、１２５℃の温度のクロム メッキ回転ドラムで乾燥した。シートは試験前に最低２４時間、相対湿度５０％ および２３℃で調湿した。得られた紙の白色度はＴＡＰＰＩ試験方法Ｔ４５２− ＯＭ９２を用いて試験した。試験手すき紙は１分間水素化ホウ素ナトリウムまた はハイドロサルファイトナトリウム水溶液の漂白処理を行った。漂白した試験手 すき紙はさらにプレスし、乾燥して再び再試験を行った。結果は表１に示す。 表１は、クレー又は炭酸カルシウム含有紙を漂白することによって改善された 白色度が得られることを示す。実施例２ Ｍｉｒａｍｉｃｈｉ 乾燥碎木パルプの完成紙料および脱イオン水から比較用 Ｔｕｒｂｕｌｅｎｔ−Ｐｕｌｓｅ Ｆｏｒｍｅｒ試験手すき紙を調製した。パル プは２５分間ジスインテグレーターにかけて機械的に破砕し、脱イオン水を用い てパルプのコンシステンシーを０．５５パーセントに調製した後２分間ブレンド した。歩留まり向上剤（高分子量のカチオン性またはアニオン性ポリアクリルア ミド）を約０．０５パーセント加えた。５および１０パーセントの目標填料レベ ルにシートに沈降炭酸カルシウムまたは白亜を充填した。試験手すき紙はプレス し、乾燥し、さらに試験前に実施例１に述べたように調湿した。つぎに２．５ｍ ｌの０．１１パーセント過酸化水素溶液（漂白剤１０ポンド／トン）または２． ５ｍｌの０．２２パーセント過酸化水素溶液（漂白剤２０ポンド／トン）を用い て、シートに１分間の漂白処理を行った。さらにシートをプレスし、乾燥して、 再試験前に実施例１のように調湿を行った。結果を表２に示す。 実施例３ 実施例２に述べたと同様に、Ｍｉｒａｍｉｃｈｉ 乾燥砕木パルプから調製し た完成紙料および脱イオン水を用い、０．５５パーセントのコンシステンシーで Ｔｕｒｂｕｌｅｎｔ−Ｐｕｌｓｅ Ｆｏｒｍｅｒ試験手すき紙を調製した。歩留 まり向上剤を０．０５パーセント加えた。シートは填料として沈降炭酸カルシウ ムまたは焼成クレーまたは白亜またはタルクを５および１０パーセントの填料目 標レベルに含有した。シートはプレスし、乾燥し、さらに試験前に実施例２のよ うに調湿をおこなった。次にシートに２．５ｍｌの０．１１パーセントハイドロ サルファイトナトリウム（漂白剤１０ポンド／トン）または２．５ｍｌの０．１ ６５パーセントハイドロサルファイトナトリウム（漂白剤１５ポンド／トン）に より３１分処理を行った。漂白したシートはつぎにプレスし、乾燥し、さらに再 試験前に実施例２のように調湿を行った。結果を表３に示す。 前記実施例でわかるように、填料含有紙の漂白は紙のすぐれた白色度をもたら す。この新規な方法は簡単で、効率的であり、かつ殆どの製紙工程に容易に適用 可能である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，Ｕ Ｇ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，Ｂ Ｙ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ， ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．過酸化水素、水素化ホウ素ナトリウム、およびハイドロサルファイトナト リウムから選ばれる有効量の漂白剤で填料含有紙を処理することを含む填料含有 紙の該白色度を改善する方法。 ２．紙の該填料が炭酸カルシウムであり、該漂白剤が水素化ホウ素ナトリウム 、過酸化水素、またはハイドロサルファイトナトリウムである請求項１に記載の 方法。 ３．紙の該填料が炭酸カルシウム、クレー、タルク、および合成ケイ素系填料 よりなる群から選ばれ、かつ該漂白剤がハイドロサルファイトナトリウムである 請求項１に記載の方法。 ４．過酸化水素を含有する有効量の漂白剤で紙を処理することを含む炭酸カル シウム含有紙の該白色度を改善する方法。 ５．前記請求項のいずれかに記載の方法によって調製した改良紙。